[发明专利]耐水性改良的纤维板

说明书

背景技术

石膏制品，特别是石膏板或者墙板，通常用于工业和建筑产品中，这是由 于其易获得性和低成本。通过脱水和再水化石膏(也被称为二水合硫酸钙或者 石膏粉)，可将其形成为有许多有用形状的物品。石膏制品具有防火特性，其 至少部分原因是每个硫酸钙分子是与两个水分子相结合的。如果没有加强料， 成型的干石膏将会相对易碎，并且无法支撑较重的负荷或承受很大力量的冲 击。

诸如木材或纸质纤维的基质材料的添加可改善墙板的抗张强度和挠曲强 度。然而，二水合硫酸钙的减少和易燃材料的添加将降低生成品的阻燃性能， 并且成本更高。

制造诸如纤维板的不具有纸质覆面的颗粒增强石膏制品的各种努力都没 有获得所期望的强度的改进。虽然并不期望被理论所限制，人们仍相信石膏颗 粒和增强颗粒之间缺乏连接，这使在界面处可分离，并使该合成物无法形成坚 固的板材。

在Baig的美国专利No.5,320,677中公开了可通过在煅烧石膏之前混合二 水合硫酸钙和木材颗粒，以制成坚固的合成物制品。在石膏和颗粒形成稀浆之 后，将其在压力下加热到至少140℃，以将二水合硫酸钙转化为α形式的半水 硫酸钙，其也被称为灰泥或熟石膏。在这一工艺中应用的α形式的特征是形成 拉长的针状晶体。它们中的一些将以晶体的形式在小孔、空穴以及颗粒表面中 的其他瑕疵中形成。当浆料冷却时，灰泥再水化，形成了石膏晶体和增强颗粒 的联锁基质。

此外，已经进行了大量的工作以改善石膏制品的防水性。在美国专利 No.2,198,776中揭示出，包含蜡和沥青的碳氢化合物可降低水的吸收。已经应 用包含金属皂和聚硅酮的无机材料作为生成的石膏制品表面的涂层。例如，应 用蜡的产品的防水特性并不是十分可再现的。目前，应用于生产设备的蜡复合 体的结果是可变的，所以蜡被过度使用(以较高的总成本)，以确保沉值在可 接受的水平以内。

现有技术教导硅氧烷在以乳液的形式被添加到浆料中时是有益处的。在 Englert的美国专利No.5,817,262中，将硅氧烷乳液添加到纤维板制品中。将 稳定的乳液添加到煅烧后的石膏浆液料中，随后将其再水化。通过对浆料脱水 形成滤饼，在多孔表面上挤压滤饼。随后可以凝固饼，其后，将其在常规的干 燥炉中干燥。然而，这样的板材无法达到预期的强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种防水特性改良并结合较高强度的纤维板。本发明 已经达到或超越了上述以及其他目的，本发明包括在催化剂存在的情况下，向 石膏纤维板中添加防水添加剂，从而形成具有改良的强度和很好的防水特性的 板材。

更特别的，包括纤维板的各种制品是由可泵送且易流动的浆料制成的，该 浆料包括：锚定在主颗粒(host particle)中的煅烧硫酸钙(calcined calcium sulfate)α-半水合物、煅烧硫酸钙α-半水合物、有机硅化合物、氧化镁、和水。 氧化镁催化15个有机硅化合物变成有机硅树脂的反应。

在制造防水纤维板的优选方法中，二水合硫酸钙与主颗粒以及水相结合， 从而形成浆料，在压力下加热该浆料，以煅烧二水合硫酸钙，从而形成煅烧硫 酸钙α-半水合物。在解除压力之后，将有机硅化合物和氧化镁添加到浆料中。 将该浆料脱水，从而形成滤饼，随后将该饼形成期望的形状并可以凝固该饼。

同时，也发现，不必应用真正的乳液来达到石膏浆料中硅氧烷的有效利用。 可将硅氧烷形成分散体，其在充分用于使产品形成、凝固和干燥的时间内保持 稳定。与由硅氧烷乳液制作的板材相比，由包括分散于水中的硅氧烷的浆料制 造的板材具有增强的强度。

本发明纤维板的防水性能得到了改进。所应用的氧化镁催化剂，导致硅氧 烷更快并更完全的聚合，使产品具有额外的斥水性。这些结果是在不对纤维板 的物理性质造成负面改变的情况下获得的。

具体实施方式