CN1233910C - 具有至少两个不同平均压缩强度的板区域的建筑板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供包括至少两个板区域的建筑板，各板区域具均匀压缩强度和平均压缩强度，该板：(a)带具有不同平均压缩强度的板区域；(b)没有中空和实心泡沫条的结合物；(c)有均匀的板厚度；(d)当在由空腔壁限定的空腔中时，有对空腔壁施加压力的压缩恢复性，以靠摩擦力将板保持在空腔内，该压力在每平方米100牛顿到200,000范围内；如板有两个相邻板区域，相邻板区域包含具纤维取向的纤维性材料，一个板区域的纤维取向对至少一个相邻板区域的为非正交，该板有包括板区域的边缘，板区域在边缘延伸过板厚度。本发明提供下述的需要，即板可安装到有各种尺寸、形状和障碍物的空腔中，而并没有纤维性材料、硬质泡沫、或软质聚合物泡沫的缺点。

Description

具有至少两个不同平均压缩强度的板区域的建筑板
技术领域
本发明涉及一种具有至少两个不同平均压缩强度的板区域的建筑板。该板用于填充具有非均匀尺寸、其中设有障碍物、或者既是非均匀尺寸其中又设有障碍物的空腔。
背景技术
建筑结构一般包含形成多个空腔的框架，该框架用作空腔壁。例如，建筑物通常具有由间隔一定距离的栓钉和托梁组成的木制或金属框架。栓钉和托梁用作空腔壁。在两个栓钉或托梁之间的距离形成空腔间隔，在两个栓钉或托梁之间的体积形成空腔。通常需要在空腔中插入一些材料，如隔热体。然而，空腔具有各种尺寸和形状并可具有位于其中的障碍物，如电导管或卫生管道。将板紧密安装到具有变化尺寸和包含各种障碍物的空腔中，需要制造对于每个不同空腔的特定板或使用足够柔软性以适应于不同空腔尺寸、形状和障碍物的板。
用于填充空腔的常用材料包括纤维性材料和聚合物泡沫。由于纤维的吸入和操作是刺激性的，因此纤维性材料，如玻璃棉和纤维素纤维，一般在安装期间要求特别小心。并且纤维性棉絮还特别柔软，当跨越宽的空腔如在橼托梁之间时，会使棉絮产生翘曲、下垂、或低垂。硬质聚合物泡沫，如聚苯乙烯(PS)和硬质聚氨酯泡沫，在空腔中作为隔热是有吸引力的，但在适应各种空腔尺寸、形状和障碍物中表现得却不是最好的。硬质聚合物泡沫一般要求切割以适应于具体的空腔。软质聚合物泡沫，如软质聚氨酯泡沫(FPU)，比硬质泡沫板更容易适应于空腔的变化。但令人遗憾的是，当跨越宽的空腔如在橼托梁之间时，柔软性也会使泡沫翘曲、下垂、或低垂。
理想地是，用于适应空腔的板是具有如下性能的结合：适应空腔的形状、尺寸和障碍物的柔软性能以及置于空腔中时能抑制板翘曲和低垂的刚性性能。美国专利申请09/706,110(’110)公开一种这样的板，该板包括中空和实心聚结泡沫条的结合(参见，第14页7-17行)。
因此，需要一种板，该板可安装在具有各种尺寸，形状和障碍物的空腔中，但并不没有纤维性材料、硬质泡沫，或软质聚合物泡沫的缺点，并且该板也不是中空和实心泡沫条的结合。
发明内容
在第一方面，本发明是一种包括至少两个板区域的建筑板，其中每个板区域具有基本均匀的压缩强度和平均压缩强度，其中该板：(a)具有至少两个具有不同平均压缩强度的板区域；(b)基本没有中空和实心泡沫条的结合；其中，如果该板具有至少两个相邻板区域，该相邻板区域包含具有纤维取向的纤维性材料，一个板区域的纤维取向对于至少一个相邻板区域的纤维取向为非正交的。
换言之，本发明提供一种包括至少两个板区域的建筑板，其中每个板区域具有基本均匀的压缩强度和平均压缩强度，其中所述板：
(a)具有至少两个具有不同平均压缩强度的板区域；
(b)基本没有中空和实心泡沫条的结合物；
(c)具有基本均匀的板厚度；
(d)当在一个由空腔壁限定的空腔中时，具有压缩恢复性，该压缩恢复性对空腔壁施加足够的压力，以靠摩擦力将建筑板充分地保持在空腔内，所述压力是在每平方米100牛顿到每平方米200,000牛顿的范围内；以及
如果所述板具有至少两个相邻板区域，该相邻板区域包含具有纤维取向的纤维性材料，一个板区域的纤维取向对于至少一个相邻板区域的纤维取向为非正交的，其中该板具有包括一板区域的边缘，该板区域在该边缘延伸过板的厚度。
每个板区域包括聚合物泡沫。
至少一个板区域是适应板区域，使得该板能够从平面向非平面形状可逆地弯曲。
该板具有主要面、与主要面相对的面、板厚度、和狭缝，该狭缝横过主要面或与主要面相对的面穿入小于板厚度的深度。
该板具有交替的适应和刚性板区域。
该板区域是带区。
至少一个板区域包括聚结的聚合物泡沫条。
至少一个板区域是根据美国材料试验学会方法D2856-A的开孔含量为5％或更多的聚合物泡沫。
该泡沫的平均泡孔直径在0.1毫米至4毫米的范围内，泡沫的密度在每立方米5千克至每立方米50千克的范围内，且其中泡沫根据美国材料试验学会方法D2856-A的开孔含量为50％或更多。
所述板具有至少一个主要面，该主要面包括一装饰设计、功能性轮廓、或者既包括装饰设计也包括功能性轮廓。
所述板是正方形或者矩形，且所述板包括至少一个适应板区域。
第一方面的特别有用的变化包括：至少一个适应板区域使得，该适应板区域当被压缩时，可减小板的至少一个尺寸，由此可使板插入空腔中，其中板还具有压缩恢复性，该压缩恢复性可使该板通过摩擦力而保持在空腔中。即，由于在空腔壁和适应板之间的摩擦，使适应板区域可以足够的压力压在空腔壁上以使建筑板保持在空腔中。
第一方面的另一个有用变化包含：在板中的适应板区域，其中该适应板区域允许板从平面向非平面形状可逆地弯曲。
在第二方面，本发明是一种至少部分填充空腔的方法，该方法包括在空腔中插入至少一个板，其中插入的至少一个板是第一方面的板。
本发明满足通过提供一种板下述的需要，即：该板可安装到具有各种尺寸、形状和障碍物的空腔中，而并没有纤维性材料、硬质泡沫、或软质聚合物泡沫的缺点，且该板没有中空和实心泡沫条的结合。
附图说明
图(FIG)1示出了包括两个板区域的板。
图2a、2b、和2c示出了通过从平面向非平面形状可逆地弯曲，插入空腔的板的实施例。
图3a示出了绕板周边具有适应板区域的板。
图3b示出了绕板周边具有多个适应板区域的板。
图4a和4b示出了两个板的对端视图，一个板具有榫舌外形和另一个板具有凹槽外形，这些板连接地插入空腔。
具体实施方式
图5a和5b示出与具有单一板区域的板一起工作以跨越空腔的本发明的板。
本发明涉及建筑板。“建筑板”表示用于建造包含空腔的建筑物和结构的单一制品。在此，“建筑板”和“板”可互换。
建筑板可以为任何形状或尺寸，其具有两个相对的面，至少一个面是“主要面”。建筑板主要面的表面积等于板上最高表面积面的表面积。建筑板可具有两个主要面，只要它们是相对的和不邻接。尽管它可以为任何形状，包括圆形，主要面较理想地为正方形或矩形。具有正方形或矩形主要面的建筑板分别是正方形或矩形建筑板。优选，主要面平行于它的相对面。将主要面结合到其相对面的一个面或一些面是较小的面，绕建筑板周围形成周边。较小面的例子包括正方形或矩形建筑板的相对端和相对边缘。
“板厚度”是在主要面和其相对面之间的垂直距离。在建筑板主要面上任何点的板的厚度优选为1厘米(cm)或更大，更优选2cm或更大，也可以为5cm或更大，10cm或更大，甚至20cm或更大。建筑板可以为多厚，没有已知的功能限制。板厚度小于1厘米的建筑板由于太薄而不能没有翘曲、低垂、或既没有翘曲也没有低垂地跨越空腔。
建筑板可以在一个或多个表面上具有轮廓(contour)。例如，主要面可具有装饰性设计或功能轮廓，如用于声能衰减的锥状突起。建筑板可包括凹槽以利于适应空腔中的障碍物或利于板的弯曲。
建筑板较理想地，尽管不是必须地，具有基本均匀的板厚度。在此，如果在建筑板主表面上任何两点的板厚度的差值小于在这两点板厚度平均值的百分之10(％)或5毫米(mm)(更大的那一个)，建筑板就具有基本均匀的板厚度。优选，在建筑板中任何两点之间，建筑板的板厚度差异小于3mm，更优选小于2mm。
本发明的建筑板进一步包括至少两个板区域。“板区域”是建筑板的一部分，它延伸建筑板的长度、宽度、厚度、或其结合。板区域一般包含至少1％，优选至少2％，更优选至少5％，仍然更优选至少10％和小于100％的建筑板体积。合适板区域的例子包括带区、条、栓塞(plug)(如延伸建筑板厚度的柱形栓塞)或其结合。优选，板区域是“带区”。带区是跨过建筑板主要面的板区域。较理想地，带区也延伸过板的厚度。例如，带区可穿过板厚度并延伸到矩形建筑板的相对端(长度)。板区域可具有任何形状和尺寸且建筑板中板区域的形状、尺寸和物理性能可不同。优选，建筑板中的至少一个板区域，更优选至少两个板区域，更优选所有板区域的热导率为0.1瓦每米-开尔文(W/m*K)或更小，较理想地为0.065W/m*K或更小，最理想地为0.045W/m*K或更小。根据ASTM方法C-518-98测量热导率。
每个板区域具有基本均匀的压缩强度和平均压缩强度。“基本均匀的压缩强度”表示任何包含20％板区域体积的板区域部分，在任何方向的平均压缩强度为包含20％板区域体积的板区域相似尺寸的任何其它部分的20％以内，优选10％以内，在相同方向和取向中压缩该任何其它部分。除非另外说明，压缩强度的测量是根据美国材料试验学会(ASTM)方法D1621进行的。“平均压缩强度”是在0-50％压缩范围内，更优选在0-80％压缩范围内的平均压缩强度。在此，除非另外说明，范围包括边界值。
板区域可以由木材、金属、玻璃、橡胶、纤维性材料、无机泡沫、有机泡沫、及其结合物构成。
纤维性材料的例子包括纤维棉絮、玻璃棉、矿物棉、聚合物纤维棉絮、含碳纤维、和石棉。建筑板可包括至少两个包含纤维性材料的相邻区域，条件是如果纤维性材料具有纤维取向，一个区域的纤维取向对在至少一个相邻区域中的纤维取向是非正交的。例如，美国专利4,025,680公开了一种包括多个邻接平行纤维条的纤维性隔热体，条中的纤维取向在直角下在相邻条中交替(参见第2栏第5-11行)。由于每个条(或板区域)的纤维取向在对每个相邻条纤维取向为直角(正交)，这样的材料不在本发明的范围内。
优选，至少一个板区域没有纤维性材料，更优选整个建筑板没有纤维性材料。仍然更优选，至少一个板区域是聚合物泡沫，最优选建筑板中的所有板区域包括聚合物泡沫。
合适的聚合物泡沫包括具有一种或多种如下物质的聚合物泡沫：聚苯乙烯(PS)聚合物和共聚物；聚酯，聚烯烃如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、PE共聚物如乙烯/苯乙烯共聚体(ESI)、和PP共聚物；和聚氨酯。聚合物泡沫可包含聚合物的共混物，如PP和PE共混物。
聚合物泡沫的密度优选为100千克每立方米(kg/m3)或更小，更优选50kg/m3或更小。密度大于100kg/m3的泡沫一般具有不希望的隔热性能。泡沫的密度一般大于5kg/m3。
聚合物泡沫可具有平均泡孔直径。通过在泡沫横截面上测量泡孔直径可形成平均泡孔直径。泡沫的平均泡孔直径是泡沫横截面上随机选择的20个或更多的泡孔横截面的平均直径。非球形泡孔的直径是通过泡孔横截面中心的最长和最短弦长的平均值。使用光学或电子显微镜观察泡沫横截面。用于本发明的泡沫的平均泡孔直径优选为0.01mm或更大，更优选0.1mm或更大，仍然更优选0.3mm或更大。优选，平均泡孔直径为10mm或更小，更优选4mm或更小，仍然更优选2mm或更小。平均泡孔直径小于0.01mm的泡沫倾向于具有不希望的高密度。平均泡孔直径大于10mm的泡沫倾向于为差的隔热体。
本发明的建筑板包括至少两个平均压缩强度不同的板区域。采用具有相似尺寸和形状的相似板区域部分且通过在相同的方向和取向中压缩，来测量压缩强度。优选，当在相应于建筑板宽度的尺寸中压缩时，两个板区域的平均压缩强度不同。较理想地，两个板区域的平均压缩强度相差至少5％，优选至少10％，更优选至少25％，并且平均压缩强度可以相差50％或更大，100％或更大，甚至200％或更大。
较理想地，至少一个板区域是适应的。适应板区域是可压缩的且是弹性的，因此可使建筑板具有压缩性和压缩恢复性。有利地，适应板区域在压缩尺寸中比任何其它尺寸更小，以在压缩期间阻碍板区域的翘曲。
在10％压缩下的压缩性用于表示板区域的压缩性。适应板区域在10％压缩下的压缩强度优选为0.1千帕(kPa)或更大，更优选0.2kPa或更大，和仍然更优选0.3kPa或更大和200kPa或更小，更优选50kPa或更小，仍然更优选20kPa或更小。压缩强度小于0.1kPa的板区域一般不具有足够的耐久性，而压缩强度大于200kPa的板区域一般太难以压缩。
用50％压缩的恢复率百分比表示板区域的回弹性。通过向板区域施加足以压缩板区域到其非压缩厚度50％的力，测量恢复率百分比。在24小时之后释放压缩力并测量板区域厚度。在释放压缩力之后24小时的板区域厚度除以板区域的未压缩厚度是板区域的恢复率百分比。适应板区域的压缩恢复率为60％或更大，更优选70％或更大，仍然更优选80％或更大。
优选，压缩建筑板中的至少一个适应板区域以降低建筑板的至少一个尺寸。降低建筑板的尺寸可使建筑板插入，例如，宽度小于建筑板未压缩尺寸的空腔中。
更优选，当不再压缩适应板区域时，建筑板具有压缩恢复性。建筑板的压缩恢复性可较理想地提供对空腔壁的足够压力，以使建筑板靠摩擦力保持在空腔中。一般情况下，压缩恢复性会向建筑板施加100牛顿每平方米(N/m2)或更大，优选200N/m2或更大，更优选300N/m2或更大的压力。小于100N/m2的压力一般不足以使建筑板靠摩擦力保持在空腔中而不翘曲或低垂。通常地，压力为200,000N/m2或更小，优选50,000N/m2或更小，更优选30,000N/m2或更小。施加大于200,000N/m2压力的建筑板一般非常难以压缩。
合适的适应板区域包括聚合物泡沫和纤维性材料如纤维棉絮、玻璃棉、含碳纤维、和矿物棉。优选，适应板区域是聚合物泡沫，更优选是开孔聚合物泡沫。用于适应板区域的泡沫根据ASTM方法D2856-A的开孔含量较理想地为5％或更大，更理想地为10％或更大，仍然更理想地为30％或更大，和最理想地为50％或更大的开孔含量。开孔含量小于5％的聚合物泡沫通常缺乏所需的压缩性。
建筑板中的相邻板区域可具有显著的、梯度的、或可变的边界。当至少一种建筑板性能，如压缩强度或密度突然地从一个板区域的性能变化成另一个板区域的性能时，两个相邻板区域具有显著的边界。突然变化是在0.5cm或更小，优选0.2cm或更小，更优选0.1cm或更小距离中发生的变化。例如，沿相邻边缘将具有不同压缩强度的两片聚合物泡沫粘合在一起，可产生具有两个板区域和在这些板区域之间显著边界的建筑板。分离板区域大于0.5cm的显著边界倾向于变成梯度边界或可变边界，或甚至另一个板区域。
或者，两个板区域可具有梯度边界，其中至少一种性能是在每个单独板区域的性能之间，或从一个板区域的性能逐渐变化到相邻板区域的性能。例如，挤出两个具有不同密度的泡沫使得它们在界面共混在一起可产生具有梯度边界的建筑板，该边界从一个板区域的密度逐渐变化到相邻板区域的密度。在两个与搭接头连接的板区域之间的界面也会构成梯度边界。
两个板区域可具有可变边界，其中至少一种建筑板性能可变但跨越一个板区域的边界到另一个板区域的边界的边界区。并不是稳定地变化。
本发明的一个变化方案是具有多个带区的正方形或矩形建筑板。带区优选跨过主要面的最大尺寸(建筑板长度)和它的相对面的最大尺寸。带区可从建筑板的一端正交地延伸到相对端，对角横过建筑板如从一个角到相对角，或可以在非线性形状中从一端延伸到另一端。尽管它们优选更厚而不是较宽以防止在压缩期间的翘曲，带区可以为任何形状和尺寸。
一种所需的建筑板形状包括一个沿正方形或矩形建筑板的至少一个边缘的适合带区。这样的带区是“适合的边缘带区”。适合的边缘带区使建筑板适应沿空腔壁的障碍物，如导管和卫生管道。另一种有益的建筑板形状包括沿建筑板各端的适应板区域，该板区域可适应在空腔中延伸过建筑板各端延伸的障碍物。为正方形、矩形或一些其它形状的建筑板，可具有周边，周边包括一个或多个适应板区域。
正方形或矩形建筑板的另一个变化方案包括在建筑板中的至少一个适合带区，该带区使建筑板可弯曲成非平面形状，以利于插入空腔中。
用于本发明建筑板的一种板区域形状包括交替的适应和刚性的板区域，或交替刚性和适应的带区。刚性板区域是平均压缩强度比任何邻接适应板区域更高的板区域。例如，正方形或矩形建筑板可具有交替刚性和适合带区。图1a，2a，2b，和2c示出具有交替适合和刚性板区域的建筑板的例子。
图1示出板厚度为T和包括两个板区域20和30的建筑板10的实施例。板区域20和30是建筑板10中的带区。板区域20的平均压缩强度比板区域30高。建筑板10的主要面15分别包括板区域20和30的面22和32。图1示出在区域20和30之间作为可变边界的界面40。图1示出建筑板10的边缘12，它也用作板区域30的边缘。建筑板10的长度L等于板区域30的长度。建筑板10的宽度为W。
图2a，2b和2c示出具有五个板区域60，70，80，90，和100的建筑板50的实施例。所有五个板区域都是建筑板50的带区。板区域60，80，和100是适应的。板区域80允许建筑板50弯曲成非平面形状。建筑板50的宽度W’大于在空腔壁110和120之间的间隔，该间隔形成空腔115。图2a示出了建筑板50和空腔115。图2b示出在弯曲成非平面形状以插入空腔115中的建筑板50。对板区域80施加力F使建筑板50在空腔115中恢复成平面形状，压缩板区域60，80，和100。图2c示出在空腔115中的建筑板50。
本发明的建筑板可包括至少一个狭缝，狭缝跨过主要面或与主要面相对的面并延伸到小于板厚度的深度。这样的狭缝利于建筑板弯曲成非平面形状以插入空腔中。图2a，2b，和2c还示出在板区域80中的这样可选择的狭缝82。图2b示出当建筑板50弯曲成非平面形状时，狭缝82轻微张开，因此利于建筑板50的弯曲。
图3a示出具有两个板区域132和134的建筑板130。板区域134是绕建筑板130周边设置的适应板区域。图3a示出作为单一片的板区域134，但它也可由多个片组成。图3b示出相似的建筑板140，该建筑板具有板区域142和多个绕建筑板140周边的适应板区域144，146，148，和150的建筑板140。
建筑板可在至少一个短面上具有榫舌或凹槽外形。榫舌外形包含榫舌状部分和，优选一个或两个肩台。同样，凹槽外形包括一个槽和，优选1个或2个肩台。在一个建筑板上的榫舌状部分较佳地与相邻建筑板上的凹槽配合以在建筑板之间形成连接。任何榫舌和凹槽形状都是可行的，但圆滑的形状是有利的，其可使建筑板的榫舌状部分能够滚入另一个建筑板的凹槽。肩台有助于防止建筑板的榫舌状部分移出相邻建筑板的凹槽，因此引起在两个建筑板之间接合处的翘曲或下垂。肩台，如存在，构成大于0％，优选5％或更大，更优选10％或更大的板厚度，较理想地为95％或更小，优选80％或更小和更优选60％或更小的板厚度。如果肩台构成大于95％的板厚度，则该榫舌状部分倾向于容易破裂。
图4a和4b示出两个建筑板160和170，和由空腔壁180和190形成的空腔185的对端视图。建筑板160包括适应板区域162和刚性板区域163，该刚性板区域163带有榫舌状部分164和肩台166和168。建筑板170包括适应板区域172和刚性板区域173，该刚性板区域173带有凹槽174和肩台176和178。通过分别将适应板区域162和172靠在空腔壁180和190上，并将榫舌状部分164滑入凹槽174中同时对刚性板区域163和173施加力F’，而将建筑板160和170可连接地插入空腔185中。图4b示出连接地插入空腔185中的建筑板160和170及轻微压缩的适应板区域162和172。
一般情况下，当两个或多个建筑板在空腔中彼此邻接时，来自压缩板区域回弹性的压力足以将邻接的建筑板保持在一起。然而，两个邻接建筑板的邻接边缘可在它们之间涂有粘合剂，以防止建筑板分离。相似地，沿邻接建筑板的主要面和横过邻接边缘施加粘合带或任何类型紧固件，可有助于防止建筑板分离。
制备本发明建筑板的一种合适方法是通过将分离的板区域，如不同片的聚合物泡沫或聚合物泡沫和纤维性材料的结合物，结合在一起，以形成单一建筑板。熟练技术人员可了解适于将两个板区域结合在一起的许多措施的任何措施，该措施包括双面胶带、环氧或聚氨酯粘合剂、胶乳粘合剂、铰链、和插入及可能穿过邻接板区域的金属线。使用加热或溶解，金属焊接聚合物泡沫区域连接在一起也是可以接受的。
制备本发明建筑板的另一种合适方法是通过对至少一个建筑板中的区域进行化学改性、机械改性、或进行化学和机械改性，该建筑板初始具有基本均匀的压缩强度。例如，翘曲或破碎泡孔壁或穿孔，切除，或除去一部分聚合物泡沫板区域倾向于降低该板区域的压缩强度。在板区域中的切片既可以在压缩平面也可以在垂直于压缩平面，都可降低板区域的压缩强度。压缩平面中的切片可导致板区域的局部翘曲。化学改性聚合物泡沫的板区域也可产生不同压缩强度的板区域。例如，向聚合物泡沫中加入增塑剂倾向于降低它的压缩强度，而加入交联剂倾向于增加泡沫的压缩强度。化学和机械改性也用于在建筑板中产生不同压缩强度的区域，该建筑板初始并不具有基本均匀的压缩强度。
制备本发明建筑板的另一种可接受的方法是通过以一定的方式同时制造多个板区域，使得相邻的板区域在制造期间结合。例如，通过彼此相邻的模具挤出不同的聚合物泡沫使得，在膨胀期间，聚合物泡沫彼此接触部在其中发生接触的接合处聚结。然后不同的泡沫形成聚合物泡沫建筑板中的不同板区域。
相似地，聚结的条泡沫技术对于制备本发明建筑板是可接受的。事实上，聚结条泡沫技术相对于制备建筑板中的其它泡沫技术具有独特的优点。
聚结条泡沫技术涉及通过包括多个孔的模具挤出可发泡的凝胶以形成条泡沫。该“条”通过孔挤出、膨胀、并彼此结合，产生包括多个泡沫条的结构，如建筑板。包括许多聚结泡沫条的泡沫结构是条泡沫。每个条具有皮层和芯部。皮层围绕芯部缠绕并具有比芯部更高的密度。当在膨胀期间它们的皮层聚结时，条一般结合在一起。用于将条结合在一起或有助于将条结合在一起的粘合剂的使用也是可接受的。
条泡沫的压缩强度是许多参数的函数。在此，当提及条泡沫时，压缩强度相应于在径向条压缩期间的压缩强度。例如，与每横截面积具有更小条的条泡沫相比，每横截面积具有给定数目条的条泡沫的压缩强度一般更高。在每横截面积具有更多条的条泡沫中更高压缩强度的一种可能原因在于在条泡沫横截面中更多的条会有的更多皮层。皮层通过抗压缩的条泡沫横截面建立支撑结构。
条间空间也降低条泡沫的压缩强度。当条足够小或间隔足够远使得邻近的条仅在膨胀时彼此周期性接触时，就形成了条间空间。其中条不接触的位置保留为条间的空隙。这些空隙是条间空间。通过使条压缩入空间中而不是压缩入邻近的条中，条间空间降低了条泡沫的压缩强度。
不需要过度的试验，本领域技术人员可了解许多方式以制备具有不同压缩强度的条泡沫。
改进通过其挤出泡沫条的模具可改进许多条泡沫参数，包括条泡沫的压缩强度。模具一般在每单位面积具有确定数目的孔。孔具有确定的形状、尺寸、和在模具中的确定取向。对于通过模具挤出以形成条泡沫的给定可发泡凝胶，模具中每单位面积的孔数目限定了获得的泡沫条中每单位横截面积的条数目。孔尺寸限定可条尺寸。孔限定了条泡沫中的形状。孔取向限定了条泡沫中的条间取向。
通过具有两个或多个区别在于如下至少一种的部分的模具挤出可发泡凝胶：每单位面积的孔数目，孔形状，和孔间距，可产生具有不同板区域的条泡沫。例如，模具的一个部分每单位面积可具有具体数目的孔和模具的相邻部分每单位面积可具有较少的孔。通过这样的模具膨胀可发泡凝胶会产生这样的条泡沫建筑板，该建筑板具有每横截面积具体数目条的一个板区域，该一个板区域邻接具有每横截面积更小条的另一个板区域。与每横截面积具有更多条的板区域相比，每横截面积具有更少条的板区域具有更低的压缩强度。
泡沫条可以是实心的或中空的。实心条通过整个条的横截面的泡沫。中空条仅围绕条横截面圆周有泡沫，这样条横截面的中心并没有泡沫。中空条，及其制备，进一步描述于美国专利申请09/706,110(’110)中(参见第2页30行到第5页17行)。当径向压缩时，中空条的压缩强度倾向于比实心条更低。本发明的建筑板可包含中空条或实心条，但基本没有中空和实心条的结合。如果在实心条泡沫的条数目和中空泡沫条数目之间的差值大于条总数目的90％，优选大于95％，更优选大于98％，建筑板基本没有中空和实心条的结合。
聚合物条泡沫一般包括至少一种用于制备聚合物条泡沫的有机聚合物。有机聚合物包括亚烷基芳族聚合物、聚烯烃、橡胶改性的亚烷基芳族聚合物、亚烷基芳族共聚物、氢化亚烷基芳族聚合物和共聚物、α-烯烃均聚物和共聚物、或上述聚合物与橡胶的共混物。优选的聚合物包括PP、PE、和包括ESI的PS的均聚物和共聚物。
本发明的建筑板可与本发明保护范围之外的建筑板结合工作以跨越空腔。例如，图5a和5b示出了的建筑板220和230结合工作以跨越空腔205。建筑板220包括板区域222和224。板区域222是适应性的。建筑板230包括单一的板区域232，该板区域232相对的边缘234和236。图5a示出了插入空腔205的建筑板220和230，其中板区域222靠在空腔壁220上且板区域232的边缘234靠在空腔壁210上。将建筑板220的边缘226定位在建筑板230的边缘236上，并对边缘226和236施加力“F”以在空腔205中定位在建筑板220和230。当建筑板插入空腔205时，板区域222被压缩。图5b示出了空腔205中的建筑板220和230。
使用至少一个铰链，本发明的建筑板可连接到至少一个其它建筑板上，该其它建筑板可以在或可以不在本发明的范围内，以产生铰接的建筑板。铰接的建筑板能够可逆地在铰链处弯曲，以形成非平面形状插入空腔中。相似地，至少一个板区域可通过至少一个铰链连接到至少一个其它板区域。合适的铰链包括可弯曲的聚合物或金属条、聚合物或金属膜、或设计用于铰接连接这些结构的实用装置。铰链可连接到相邻建筑板或板区域的主要面上，连接到相邻建筑板或板区域的短边上，或穿入相邻建筑板或板区域中。一种建筑板变化方案包括在一个或两个适应板区域之间的铰链，其中一旦铰链插入空腔中的建筑板中，适应板区域就会在铰链周围压缩和适应，以紧密接触与其铰接地连接到其上的板区域。
板区域，甚至整个建筑板，可包括在至少一个表面，特别是主要表面上的多个磨面料(facer)。合适的磨面料包括聚合物膜、金属片和箔(如铝箔)、纸、包括玻璃纤维和布的织造和非织造材料、及其结合物。这样的磨面料可向建筑板提供附加的空气屏蔽性能，可作为在板区域之间的铰链，可增强建筑板的装饰特性并有助于防止建筑板翘曲或下垂。磨面料可，但不必须地，覆盖建筑板的整个表面。
许多建筑板形状在本发明范围内是可想象得到的。例如，包括单一泡沫的泡沫建筑板可具有另一个泡沫的圆筒形栓塞(或一些其它板区域材料)，它比泡沫建筑板具有更高或更低的压缩强度，通过泡沫厚度以具体图案布置以在压力下导引泡沫的压缩。或者，包括主要区域材料的建筑板可具有锥形或有凹槽的部分，该部分由不是主要板区域材料的区域材料填充。熟练技术人员可想象许多属于本发明范围的不同形状。
本发明的建筑板用作隔热体、声能衰减体或绝缘体、装饰物、或简单用于填充空腔以，例如，防止昆虫或啮齿动物进入空腔。建筑板特别用于放置在房屋、车库和其它建筑物的墙壁和屋顶空腔中。本发明的建筑板也用于放置在，例如，手提绝缘容器的空腔中。
如下实施例进一步描述本发明和并不以任何方式限制范围。使用欧洲标准(EN)826，或如另外所示，测量压缩强度(应力)数值。根据EN28301在10℃下测量热导率。
实施例(Ex)1和2.具有和不具有适合边缘带区的建筑板的比较
Ex1说明源自单一条泡沫板的本发明建筑板。Ex1包含不沿板边缘的适应板区域。
Ex2说明相似于Ex1的本发明建筑板，该建筑板在相对板边缘上进一步包括适应板区域(“适合边缘带区”)。Ex2相似于图2a和2b中的板。Ex2可适应比没有适合边缘带区的相似板，如Ex1更大直径的空腔壁上障碍物。
使用130cm长，60cm宽，和10cm厚的聚烯烃基聚结条泡沫(如PROPELTM12-20聚合物泡沫，PROPEL是The Dow Chemical Company的商标)，制备Ex1和Ex2。通过在10cm宽带区中的泡沫， 通过建筑板的 中心穿孔，在Ex1和Ex2中产生适应板区域。使用沿直交轴5mm间隔布置的2mm直径针，由针穿孔而穿刺。使用与当形成10cm宽适合带区时相同的针穿孔程序，通过沿Ex2的边缘穿刺5cm宽的板区域，在Ex2上产生适合边缘带区。Ex1和Ex2中的非穿刺板区域是刚性板区域。Ex1和2两者都说明具有为带区的板区域的建筑板。
表1示出Ex1和2的刚性和适应板区域的压缩强度。应变百分比相应于压缩百分比。
表1.Ex1和2中板区域以kPa计的压缩强度
  板区域   10％应变   25％应变   50％应变   70％应变   90％应变
  刚性   23.3   29.0   72.8   123   294
  适合的   12.5   20.8   33.6   54.8   191
使用热刀片，一般在宽度尺寸的中心，沿板区域的长度通过切开90-95mm宽狭缝，而进一步改进10cm宽适应板区域。
通过放置两个彼此平行和间隔规定距离的栓钉产生测试空腔，一个栓钉的主要平面朝向另一个栓钉的主要平面。在两个栓钉之间的体积形成空腔及栓钉间隔形成空腔宽度。每个栓钉的表面的宽度(形成空腔的深度)大于10cm。倾斜栓钉使得空腔为相对于水平面的45度角，以模拟屋顶间距。
沿栓钉的主要平面放置规定直径的圆筒形物体。该物体模拟，例如，电缆，导管，或沿栓钉或托梁的管子。
通过首先沿10cm宽适合带区中的狭缝弯曲建筑板，将板边缘插入空腔中并压在栓钉表面，然后沿狭缝压挤直到建筑板完全插入空腔中(参见，例如，图2a和2b)。当栓钉间隔是60cm-56cm之间时，Ex1和2两者紧密安装到空腔而不翘曲。当隔小于56cm时在建筑板中发生翘曲，在10cm宽适应带区中的翘曲最明显。
Ex1符合直径为5mm或更小的圆筒形物体，与栓钉形成紧密密封。Ex1并不在10mm直径或更大的圆筒形物体周围形成紧密密封。
Ex2适应直径为15mm的圆筒体物体，与栓钉形成紧密密封。
Ex3：包含聚氨酯泡沫适应板区域的建筑板
Ex3说明包含聚氨酯适应板区域的本发明建筑板。Ex3进一步说明了具有用于适应空腔壁上物体周围的适应边缘带区的优点。Ex3具有相似于图2a和2b中建筑板的结构。Ex3中的板区域是带区的例子。
从PS泡沫板，如STYROFOAMRoofmate SL聚合物泡沫绝缘体(STYROFOAM是The Dow Chemical Company的商标)切割两个130cm长，20cm宽和10cm厚的刚性区域。从软质聚氨酯(PU)泡沫(如购自Metzeler Mousse的PU泡沫16F)，切割三个130cm长和10cm厚的适合带区，它们的两个5cm宽和它们的一个10cm宽。使用双组分环氧粘合剂沿130cm长和10cm厚边缘，将板区域粘合在一起以产生建筑板，该建筑板具有相似于Ex2的尺寸并具有如下板区域取向：
5cm PU泡沫/PS泡沫/10cm PU泡沫/PS泡沫/5cm PU泡沫
表3示出PU泡沫的压缩强度情况。为进行对比，PS泡沫的屈服压缩强度是229kPa。
表3.软质聚氨酯泡沫的压缩强度(以kPa计)
  10％应变   25％应变   50％应变   70％应变   90％应变
  5.07   5.47   5.77   8.72   61.96
使用Ex1和2中描述的程序，将Ex3插入测试空腔中。Ex3安装到间隔为60cm-56cm的空腔中而不翘曲并在空腔壁主要平面上15mm直径的圆筒形物体周围紧密适应。
Ex4.聚氨酯建筑板
如Ex3所述制备建筑板，区别在于使用硬质聚氨酯泡沫代替PS泡沫。硬质聚氨酯泡沫根据EN1602的密度为35kg/m3，屈服压缩强度为146kPa，和热导率为19毫瓦每米-开尔文(W/m*K)。
Ex4表现相似于Ex3和进一步说明由聚氨酯泡沫组成的本发明建筑板。硬聚氨酯泡沫的导热性使得这为特别有吸引力的隔热建筑板。
Ex5.石棉建筑板
Ex5说明本发明的全纤维建筑板。
将密度为55kg/m3的石棉片(如ROCKPLUSTM绝缘体，ROCKPLUS是Rockwool的商标)切割成130cm长，60cm宽，和10cm厚的板。使用辊筒或液压机，就通过板中心的10cm宽适应带区在整个130cm长度压缩到其原始厚度的20％。压缩板弹性化石棉结构，产生适合区域。板假定刚性带区/适应带区/刚性带区形状。此板是Ex5。
表4示出非压缩(刚性)带区和压缩(适合)带区的压缩强度。
表4.Ex5中压缩和非压缩带区以kPa计的压缩强度
  板区域   5％应变   10％应变   25％应变   50％应变
  非压缩(刚性)   2.5   5.2   9.9   18
  压缩(适合)   1.1   1.4   2.9   16
使用Ex1的空腔测试设备，Ex5牢固地与57cm的空腔间隔规定。

Claims (11)

1.一种包括至少两个板区域的建筑板，其中每个板区域具有基本均匀的压缩强度和平均压缩强度，其中所述板：
(a)具有至少两个具有不同平均压缩强度的板区域；
(b)基本没有中空和实心泡沫条的结合物；
(c)具有基本均匀的板厚度；
(d)当在一个由空腔壁限定的空腔中时，具有压缩恢复性，该压缩恢复性对空腔壁施加足够的压力，以靠摩擦力将建筑板充分地保持在空腔内，所述压力是在每平方米100牛顿到每平方米200,000牛顿的范围内；以及
其中，如果所述板具有至少两个相邻板区域，该相邻板区域包含具有纤维取向的纤维性材料，一个板区域的纤维取向对于至少一个相邻板区域的纤维取向为非正交的，其中该板具有包括一板区域的边缘，该板区域在该边缘延伸过板的厚度。
2.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中每个板区域包括聚合物泡沫。
3.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中至少一个板区域是适应板区域，使得该板能够从平面向非平面形状可逆地弯曲。
4.如权利要求1的所述包括至少两个板区域的建筑板，其中该板具有主要面、与主要面相对的面、板厚度、和狭缝，该狭缝横过主要面或与主要面相对的面穿入小于板厚度的深度。
5.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中该板具有交替的适应和刚性板区域。
6.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中该板区域是带区。
7.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中至少一个板区域包括聚结的聚合物泡沫条。
8.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中至少一个板区域是根据美国材料试验学会方法D2856-A的开孔含量为5％或更多的聚合物泡沫。
9.如权利要求2或8所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中该泡沫的平均泡孔直径在0.1毫米至4毫米的范围内，泡沫的密度在每立方米5千克至每立方米50千克的范围内，且其中泡沫根据美国材料试验学会方法D2856-A的开孔含量为50％或更多。
10.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中，所述板具有至少一个主要面，该主要面包括一装饰设计、功能性轮廓、或者既包括装饰设计也包括功能性轮廓。
11.如权利要求1所述的包括至少两个板区域的建筑板，其中所述板是正方形或者矩形，且所述板包括至少一个适应板区域。
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