專利名稱：：用于形成基于濕纖維的復(fù)合材料的組合物的制作方法用于形成基于濕纖維的復(fù)合材料的組合物本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
和工業(yè)實用性本發(fā)明一般性涉及復(fù)合材料制品，更具體地說，涉及用于形成增強復(fù)合材料制品的基于濕纖維的組合物。還提供了由該基于濕纖維的組合物形成的復(fù)合材料制品。
背景技術(shù)：
：由石骨芯夾在飾面層之間形成的墻板在建筑工業(yè)中通常用作住宅和商業(yè)建筑的內(nèi)墻和天花板。飾面材料有利地為形成石骨芯的材料提供了撓性、耐釘拉性和沖擊強度。此外，飾面材料可以為石骨板提供相當(dāng)耐用的表面和/或其它所需的性能(如裝飾性表面)。石骨芯通常包含石骨、非必要的一些濕短切玻璃纖維、耐水性化學(xué)物質(zhì)、粘結(jié)劑、促進劑和低密度填料。本領(lǐng)域中已知的是如下形成石骨板提供飾面材料如纖維幕(veil)的連續(xù)層，并將石骨漿料沉積到該飾面材料的底表面上。然后將飾面材料的第二個連續(xù)層施加到該石骨漿料的頂表面形成石骨板。接下來，可以將該石青板切割為預(yù)定長度用于最終用途。玻璃纖維通常在石骨墻板的制備中用來改進制品的拉伸和撕裂強度。纖維可以按許多形式使用，包括分立的纖維、包含許多纖維的束、和粗紗。這些纖維制品再可以按離散形式使用或它們可以組合成織造或非織造織物或墊，并將其結(jié)合到石骨基體中?；蛘撸w維墊可以用作飾面材料。例如，玻璃纖維可以如下形成經(jīng)由漏板或孔板將熔融玻璃拉伸為長絲并將含潤滑劑、偶聯(lián)劑和成膜粘結(jié)劑樹脂的含水施膠組合物施涂到該長絲上。施膠組合物為纖維提供保護以防止長絲間磨損并促進玻璃纖維和其中將使用玻璃纖維的基體之間的相容性。在施涂施膠組合物之后，可以將濕纖維聚集成一個或多個束、切短并作為濕短切纖維束收集。然后可以將該濕短切纖維用于濕法成網(wǎng)方法，其中將濕短切纖維分散在含表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑和/或其它化學(xué)試劑的水漿料中。然后攪拌含短切纖維的所述漿料以致該纖維在整個漿料中分散。接下來，將含纖維的所述漿料沉積到運動篩網(wǎng)上，在那里將大部分水除去而形成網(wǎng)幅。然后施涂粘結(jié)劑，并且將所得的墊干燥以除去任何殘存水并固化該粘結(jié)劑。所形成的非織造幕是分散的、無規(guī)取向的分立玻璃長絲的組合體。在工業(yè)中使用此類纖維、濕法成網(wǎng)、非織造幕作為石骨墻板的飾面材料已變得普遍。玻璃纖維飾面與常規(guī)的用紙或其它纖維素飾面材料飾面的石骨板相比提供了提高的在濕氣存在下的尺寸穩(wěn)定性、抗生物性以及更高的物理和機械性能。此外，石骨是石骨/纖維素纖維復(fù)合材料板和制品的主要組分。Hawkins的美國專利號5，100，474描述了玻璃纖維增強的灰漿組合物，該組合物包括可凝固混合物，該可凝固混合物由以下構(gòu)分組成55-65wt。/。石骨灰漿，20-30wt%水基酚醛樹脂的混合物，3-5wt。/。酸硬化劑，和大于10wt。/。增強纖維(玻璃纖維)。石骨的某些性能使得它非常普遍用于制備工業(yè)和建筑制品以及模塑材料。例如，石骨是豐富且通常廉價的原材料，其經(jīng)由脫水和再水合的方法可以澆鑄、模塑或以其它方式形成有用的形狀。此外，基于石骨的材料可以在短時期內(nèi)成型、模塑和加工，這歸因于石骨的迅速凝固和硬化的特性?？赡Ｋ芑蚰Ｋ苄耘浠炝峡梢杂砂ㄊ堑牟牧闲纬?。例如，F(xiàn)oley等人的美國專利號3,944,515公開了一種酚醛樹脂模塑組合物，其包括苯酚、曱醛、波特蘭水泥、脲、石骨、氧化鋁、硬脂酸鋅和水。然后將該組合物與玻璃纖維共沉積以形成片狀模塑配混料。在Bischoff等人的美國專利號5，288，775中，7>開了可模塑的結(jié)構(gòu)建筑復(fù)合材料。用來形成該可模塑復(fù)合材料的組合物包括丙烯酸類聚合物(F0RT0NVF812)、oc-石骨、天然纖維素纖維、填料和非必要的硬化劑(氯化銨)和蜜胺-甲醛。優(yōu)選用丙烯酸類聚合物和水的混合物浸泡該纖維素纖維以致采用該丙烯酸類材料良好地浸泡和浸漬該纖維。Mercer的美國專利號4，355，128公開了經(jīng)由以下步驟的方法形成耐用性模塑制品(l)將25-90wt。/?？捎不瘶渲w系、3-60wt。/。石骨填料和l-15wt。/。玻璃纖維混合，(2)將該混合物模塑成所需制品，和(3)通過加熱或通過使用硬化劑使該模塑制品硬化。該可硬化的樹脂體系包括至少一種可硬化的樹脂如脲-曱醛，并且可以非必要地包括第二可硬化的樹脂如聚乙酸乙烯酯樹脂。對該樹脂體系的組分比例進行選擇以為該模塑制品賦予所需的表面修飾。盡管存在石骨墻板，但本領(lǐng)域中仍需要以下改進的石骨板它是低成本的，表現(xiàn)出改進的耐水性、改進的機械性能，和具有至少可比的耐火性。發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供基于濕纖維的組合物，它包括濕玻璃纖維、可在水中分散的聚合物樹脂、和石貪?？梢詫ń宦?lián)劑如蜜胺-甲醛、填料、偶聯(lián)劑、乙酸、促進劑和/或硬化劑的附加組分添加到該組合物中。用于該組合物的濕玻璃纖維是濕短切玻璃纖維或濕連續(xù)粗紗。濕玻璃纖維是為最終復(fù)合材料制品提供耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性和改進的機械性能如改進的強度和剛度的低成本增強材料。濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維具有容易混合的附加優(yōu)點，并且可以完全地分散在該組合物中。用于該組合物的聚合物樹脂的適合實例包括丙烯酸類聚合物、聚酯乳液、乙酸乙烯酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液和酚類聚合物(phenolicbasedpolymer)。該聚合物可以是或可以不是自交聯(lián)性的。可以添加附加的聚合物如蜜胺-曱醛或脲-甲醛(它們充當(dāng)交聯(lián)劑)以有助于交聯(lián)反應(yīng)，不管該聚合物是否是自交聯(lián)性的。聚合物樹脂為最終制品提供強度、撓性、韌性、耐久性和耐水性。所述石骨可以是a-石骨、P-石骨或其結(jié)合物。石骨吸收水并為最終復(fù)合材料提供耐火性能。本發(fā)明的另一個目的是提供由上述基于濕纖維的組合物形成的玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品(如石骨板)。石骨板可以如下形成將由該基于濕玻璃纖維的組合物形成的層施加到一半模具中以取得該板(或其它復(fù)合材料制品)的所需或預(yù)定形狀。該模具可以至少部分地涂有脫膜劑如蠟以使該板能夠在固化過程已經(jīng)完成之后容易地取出。此外，該模具可以用聚合物石貪預(yù)涂層預(yù)處理以有助于組件或制品的容易取出和在表面上產(chǎn)生光滑面層(finish)。在最終制品中，短切玻璃纖維基本上是均勻分布的。石骨板可以包括圖案化表面，如木材紋理或其它美學(xué)上令人愉悅的表面?？梢岳斫猓景l(fā)明的基于濕纖維的石骨組合物能使該石青板容易地獲得設(shè)計或圖案。此外，該石骨板的表面可以提供有油漆、染色劑或保護性密封劑以增強板的美學(xué)性或耐候性。該石骨板由于本發(fā)明組合物中的聚合物樹脂而是極其耐水性的，并且由于存在濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維而具有高的機械性能。本發(fā)明的又一個目的是提供薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料。單層(one-ply)、薄的石骨板墻板可以由濕玻璃纖維層夾在兩層可模塑聚合物/石骨漿料之間形成(改性石骨板)。薄的多重或多層的板墻板可以通過將濕玻璃纖維和可模塑聚合物/石青漿料的附加層交替地成層來形成。濕玻璃纖維層由濕玻璃纖維形成，并且可以是包括濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維(WUCS)的濕法形成的墊。優(yōu)選的用作玻璃纖維層的墊包括可以從OwensCorning(Toledo,Ohio,USA)獲得的基于WUCS的墻面板墊(shinglemat)，其中重量為大約0.5-大約5.0lb/100ft2。該薄的板墻板和薄的多層板墻板可以用作常規(guī)石骨板的代替物。與常規(guī)的板墻板不同，該薄的石骨板墻板具有的優(yōu)點是輕質(zhì)，具有提高的強度、提高的耐沖擊性和提高的耐水性。此外，該石骨板墻板(單層和多層兩種)比常規(guī)板墻板更薄并且可以在更低的重量下達(dá)到類似的性能。與上述石骨板相似，單層石骨板墻板和薄的多層板墻板可以包括圖案化表面，如木材紋理以提供增強的美學(xué)性。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明的濕玻璃纖維配制劑為最終復(fù)合材料制品賦予了改進的物理性能，如提高的強度、剛度和耐沖擊性。本發(fā)明的附加優(yōu)點是濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維(WUCS)是低成本增強材料，它為最終復(fù)合材料制品提供了耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性和改進的機械性能如改進的強度和剛度。此外，采用WUCS，最終的復(fù)合材料制品與用于建造過程的緊固系統(tǒng)如釘子、U形釘和螺釘相容，并且減少了開裂和其它機械故障的發(fā)生。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是wucs纖維容易混合并且可以完全地分散在濕玻璃纖維組合物中。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是該濕玻璃纖維組合物是A級耐火的。不但石骨中存在的玻璃纖維而且石骨自身為復(fù)合材料制品提供耐火性。這種A級耐火等級意味著由本發(fā)明濕玻璃纖維組合物形成的復(fù)合材料制品不會支持火焰的蔓延或傳播。本發(fā)明的又一個優(yōu)點是聚合物樹脂為最終制品提供了強度、撓性、韌性、耐久性和耐水性。具體來說，蜜胺-甲醛樹脂和丙烯酸類樹脂的結(jié)合產(chǎn)生了良好質(zhì)量的涂層并且為最終復(fù)合材料制品賦予了良好的耐候性、耐水性和耐化學(xué)品性。本發(fā)明的又一個優(yōu)點是本發(fā)明的基于濕纖維的石骨組合物能使由該組合物形成的石骨板容易地獲得設(shè)計或圖案。本發(fā)明的上述和其它的目的、特征和優(yōu)點將從隨后的詳細(xì)描述而更完全地顯而易見。附圖簡述本發(fā)明的優(yōu)點將在考慮本發(fā)明以下詳述公開內(nèi)容后變得顯而易見，尤其是當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的至少一個示例性實施方案的石骨板的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的至少一個示例性實施方案的成型石骨板的示意圖3是常規(guī)石骨板墻板的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明的至少一個示例性實施方案的單層薄石骨墻板的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的至少一個示例性實施方案的多層石骨墻板的示意圖；和圖6是對本發(fā)明復(fù)合材料壁板(siding)、乙烯基樹脂壁板制品和纖維/水泥壁板制品進行的Gardner沖擊試驗的圖解說明。本發(fā)明的詳細(xì)描述和優(yōu)選實施方案除非另有限定，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的意義。雖然與本文描述的用，但是本文描述的是優(yōu)選的方法和材料。在附圖中，為了清楚起見，可以將線、層和區(qū)域的厚度進行了放大。應(yīng)指出的是，在所有附圖中發(fā)現(xiàn)的相同的編號表示相同的元件。術(shù)語"頂"、"底"、"側(cè)"、"上"、"下"等在本文中僅是出于解釋說明目的而使用。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一個元件被稱為在另一個元件"上"時，它可以直接地在該另一個元件上或緊靠著該元件或者可以存在插入的元件。術(shù)語"配制劑，，和"組合物"在此可互換地使用。此外，術(shù)語"聚合物"和"聚合物樹脂"可互換地使用。此外，術(shù)語"填料"和"填料材料"在此可互換地使用。本發(fā)明涉及基于濕纖維的組合物和由其形成的增強復(fù)合材料制品。用來形成增強復(fù)合材料制品的基于濕纖維的組合物包括濕玻璃纖維、可在水中分散的聚合物樹脂、和石骨。這三種組分的結(jié)合具有協(xié)同效應(yīng)，這種協(xié)同效應(yīng)產(chǎn)生了耐水、耐火并具有改進的機械性能的最終復(fù)合材料制品?？梢詫⑻砑觿┤缑芏冉档陀锰盍虾团悸?lián)劑添加到組合物中。其它材料可以用于該組合物，這取決于所選的加工方法和復(fù)合材料制品的最終用途。用于該組合物的濕玻璃纖維可以是濕短切玻璃纖維或濕連續(xù)纖維如濕連續(xù)粗紗。本文所使用的術(shù)語"連續(xù)纖維"意味著不但包括實際上無限長度的纖維而且包括沒有故意切短成離散長度的纖維。玻璃纖維如A-型玻璃、C-型玻璃、E-型玻璃、R-型玻璃、S-型玻璃或ECR-型玻璃如OwensCorning的Advantex(可從OwensCorning(Toledo,Ohio,USA)商購)玻璃纖維可以用于該組合物。優(yōu)選地，濕玻璃纖維由E-型玻璃、S-型玻璃、ECR-型玻璃或耐堿玻璃形成。在至少一個優(yōu)選的實施方案中，濕玻璃纖維是濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維(WUCS)。濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維可以通過本領(lǐng)域中已知的常規(guī)方法形成。希望的是，所述濕玻璃纖維具有大約5-大約30%的含濕量，更令人希望地大約10-大約20%的含濕量。WUCS纖維是為最終復(fù)合材料制品提供耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性和改進的機械性能如改進的強度和剛度的低成本增強材料。此外，采用WUCS,最終復(fù)合材料制品具有在建造過程中承受釘子和螺釘?shù)臋C械性能而沒有開裂或其它機械故障。此外，wucs纖維容易混合并且可以完全地分散或幾乎完全地分散在該組合物中。應(yīng)指出的是，雖然玻璃纖維在該組合物分散良好，但是與常規(guī)的干玻璃纖維增強的石骨配制劑不同，獲得改進的耐沖擊性和改進的機械性能不需要大量濕玻璃纖維。濕玻璃纖維如wucs或濕連續(xù)粗紗是預(yù)水合的、并且包括相當(dāng)大量的可以吸收到石骨晶體結(jié)構(gòu)中的水，這引起該組合物中的石骨在不加熱的情況下硬化。這與用于增強石青制品的常規(guī)增強纖維相反，其中必須在使用之前將該常規(guī)增強纖維干燥，因此產(chǎn)生了額外的加工步驟和額外的費用。因此，本發(fā)明的濕玻璃纖維帶來加工優(yōu)點以及經(jīng)濟利益。該濕玻璃纖維可以具有大約5-大約25微米的直徑，優(yōu)選具有大約12-大約19微米的直徑。如果濕玻璃纖維是短切纖維如WUCS，它們可以具有大約1/8英寸-大約2英寸，優(yōu)選大約1/4英寸-大約3/4英寸的長度。所述濕玻璃纖維可以按基于該組合物中的活性固體的大約1.Owt%-大約25wt%，優(yōu)選基于該活性固體的大約5.Owt%-10wt%的量存在于該組合物中。此外，濕玻璃纖維通常以大約0.01-0.2wt。/。的量至少部分地涂有化學(xué)施膠組合物，該組合物包括一種或多種成膜劑(如聚氨酯成膜劑、聚酯成膜劑和/或環(huán)氧樹脂成膜劑)、至少一種潤滑劑和至少一種硅烷偶聯(lián)劑(如氨基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑)。除了濕玻璃纖維之外，基于濕玻璃纖維的組合物包括一種或多種聚合物樹脂，該聚合物樹脂至少部分地可分散在水中，最優(yōu)選完全可分散在水中。聚合物樹脂為最終制品提供強度、撓性、韌性、耐久性和耐水性。聚合物可以呈液體、乳液和/或粉末形式。對聚合物樹脂沒有特別限制，只要它至少部分地水可分散即可。該聚合物可以是或可以不是自交聯(lián)性的。可以添加附加的聚合物如蜜胺-甲醛或脲-甲醛(它們充當(dāng)交聯(lián)劑)以有助于交聯(lián)反應(yīng)，不管該聚合物是否是自交聯(lián)性的。然而，可以理解，如果該聚合物不是自交聯(lián)性的，則希望添加交聯(lián)劑如蜜胺-甲醛以催化和有助于交聯(lián)反應(yīng)。交聯(lián)反應(yīng)可以在大氣條件下隨著時間流逝緩慢地發(fā)生(通常在大約兩個星期的期間內(nèi))。隨著聚合物之間的交聯(lián)發(fā)生和聚合物網(wǎng)絡(luò)在石骨周圍形成，聚合物的分子量增加。隨著聚合物分子量增加，組合物變得更加剛性?？梢酝ㄟ^將組合物加熱到中等溫度，例如加熱到大約140。F-大約160。F(大約大約的溫度保持預(yù)定的時間長度來加速交聯(lián)反應(yīng)。然而，優(yōu)選使交聯(lián)反應(yīng)在室溫下隨著時間流逝發(fā)生。還應(yīng)指出，除了聚合物交聯(lián)之外，由于先前粘附到玻璃纖維上的施膠組合物中的偶聯(lián)劑，濕玻璃纖維還可以與聚合物(一種或多種)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并鍵接于其上。用于所述組合物的適合的聚合物樹脂可以包括，但不限于丙烯酸類聚合物、聚酯乳液、乙酸乙烯酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液和酚類聚合物?？梢杂糜谒龌诓ＡЮw維的組合物的聚合物的具體實例包括聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯酸/苯乙烯/丙烯腈嵌段三元共聚物(ASA)、聚砜、聚氨酯、聚苯硫醚、聚甲醛樹脂、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚酯彈性體、丙烯酸酯、乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和丁二烯的共聚物、乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、以及它們的結(jié)合物。此外，聚合物樹脂可以是后工業(yè)級(postindustrialgrade)或商品級(consumergrade)(再研磨的)。優(yōu)選的聚合物來自丙烯酸膠乳類。用來制備丙烯酸類膠乳的丙烯酸類單體包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸?？梢詫⑦@些單體的結(jié)合物進行乳液聚合以制備丙烯酸類樹脂。這些聚合物通常包含丙烯酸羥基乙酯單體以沿著聚合物鏈賦予羥基。這些含羥基的聚合物稱作熱固性丙烯酸類樹酯。所述丙烯酸類樹脂(R-0H)允許與其它聚合物如蜜胺_曱醛或脲-甲醛交聯(lián)。交聯(lián)經(jīng)由輕基和蜜胺-曱醛中的醚基發(fā)生，并且由酸催化。酸和生酸劑如形成鹽酸的對甲苯磺酸和氯化銨是交聯(lián)反應(yīng)的適合催化劑。蜜胺-甲醛樹脂和丙烯酸類樹脂的結(jié)合產(chǎn)生了良好質(zhì)量的涂層并且為最終復(fù)合材料制品賦予了良好的耐候性、耐水性和耐化學(xué)品性。這些聚合物的使用使得能夠在沒有苯乙烯和必要的環(huán)境控制下制造由本發(fā)明組合物形成的復(fù)合材料制品。所述聚合物樹脂(一種或多種)可以按基于該組合物中的活性固體的大約4.Owt。/。-大約40wt%，優(yōu)選基于該活性固體的大約10wt。/。-30wt。/o的量存在于該組合物中。本發(fā)明組合物的第三組分是石骨。石骨，亦稱疏酸鉀二水合物(CaS042H20)，是得自于地球的天然礦物質(zhì)。當(dāng)鍛燒時，除去結(jié)晶水的四分之三以產(chǎn)生硫酸鈣半水合物(CaS04.1/2H20)。如果在壓力下進行煅燒，則產(chǎn)生oc-形式的石骨。ct-石骨具有規(guī)則的、針狀(針形)或棒狀顆粒。另一方面，如果在大氣壓下進行煅燒，產(chǎn)生具有多孔、不規(guī)則形狀顆粒的P-形式的石骨。雖然用于本發(fā)明組合物的石貪可以是oc-石骨、P-石骨或它們的結(jié)合物，P-石骨是更加優(yōu)選的，這是由于與oc-石骨相比其更低的成本和提高的吸水能力?；谑堑牟牧系囊粋€優(yōu)點通常是基于石骨的材料可以在短的時間內(nèi)成型、模塑和加工，這歸因于石骨的天然存在的快速凝固和硬化的特性。此外，石骨為最終復(fù)合材料提供耐火性能。在本發(fā)明組合物中，石骨吸收濕玻璃纖維中的水并且從部分水合的狀態(tài)(天然存在的狀態(tài))進入完全水合的狀態(tài)并硬化。石骨可以按基于該組合物中的活性固體的大約30wt。/。-大約70wt%，優(yōu)選基于該活性固體的大約40wt。/。-60wt。/o的量存在于該基于濕玻璃纖維的配制劑中。可以將附加的組分添加到所述組合物中以改進最終復(fù)合材料部件的性能，或者可以由于用來形成最終復(fù)合材料部件的特定方法而添加它們。例如，可以添加低密度填料來降低成本、降低最終復(fù)合材料制品的總密度，并且也可以將所述低密度填料用作增量劑?？梢杂糜谒}、砂、滑石、蛭石、三水合鋁、回收的聚合物材料、.微球體、微泡體、木屑、天然纖維、粘土、硅酸鈣、石墨、高嶺土、氧化鎂、二硫化鉬、板巖粉、鋅鹽、沸石、硫酸釣、鋇鹽、硅藻土、云母、硅灰石、膨脹頁巖、膨脹粘土、膨脹板巖、浮石、圓形碎玻璃纖維、片狀玻璃、納米顆粒(如納米粘土、納米滑石和納米Ti02)，和/或與氬氧化^5和堿反應(yīng)形成具有膠結(jié)性能的配混料的細(xì)碎材料如飛灰、煤渣和二氧化硅。結(jié)合本發(fā)明使用的術(shù)語"天然纖維"是指從植物的任何部分包括但不限于莖、種子、葉、根或韌皮提取的植物纖維。適合用作增強纖維材料的天然纖維的實例包括棉纖維、黃麻纖維、竹纖維、苧麻纖維、甘蔗渣纖維、大麻纖維、椰殼纖維、亞麻纖維(Hnen)、洋麻纖維、劍麻纖維(sisal)、亞麻纖維(flax)、劍麻纖維(henequen)和它們的結(jié)合物。在該配制劑中存在至少一種偶聯(lián)劑也可以提供附加的所需屬性。例如，存在偶聯(lián)劑有助于將該組合物的有機(聚合物樹脂)部分和無機(玻璃纖維)部分鍵結(jié)。具體來說，向該組合物中添加偶聯(lián)劑增加了濕玻璃纖維和聚合物之間的鍵結(jié)強度。硅烷偶聯(lián)劑是優(yōu)選的，這歸因于它們能夠迅速地分布到水中。可以用于本發(fā)明施膠組合物的硅烷偶聯(lián)劑的實例可以由官能團氨基、環(huán)氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、脲基和異氰酸基為特征。在優(yōu)選的實施方案中，硅烷偶聯(lián)劑包括含一個或多個氮原子的硅烷，該硅烷具有一個或多個官能團如胺(伯、仲、叔和季胺)、氨基、亞氨基、酰氨基、酰亞氨基、脲基或異氰酸基。適合的硅烷偶聯(lián)劑包括，但不限于氨基硅烷、硅烷酯、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、環(huán)氧基硅烷、含硫硅烷、脲基硅烷和異氰酸基硅烷。當(dāng)使用硅烷偶聯(lián)劑時，可以添加少量有機酸(如乙酸、甲酸、琥珀酸和/或檸檬酸)以調(diào)節(jié)組合物的pH值，優(yōu)選調(diào)節(jié)到大約4-大約5.5的pH值。乙酸是最優(yōu)選的用于本發(fā)明組合物的有機酸。氨基丙基三乙氧基硅烷(A-1100)、n-三甲氧基-曱硅烷基-丙基-亞乙基-二胺(a-1120)和y-縮水甘油氧基丙基三曱氧基硅烷(a-187)。適合的硅烷偶聯(lián)劑的其它非限制性實例在表l中給出。上面和表l中給出的所有偶聯(lián)劑可從GESilicones商購。表l硅烷牌號硅烷酯辛基三乙氧基硅烷A-137曱基三乙氧基硅烷A-162曱基三曱氧基硅烷A-163乙烯基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷A-151乙烯基三甲氧基硅烷A-171乙烯基-三-(2_甲氧基乙氧基)硅烷A-172曱基丙烯酰氧基硅烷Y-曱基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷A-174環(huán)氧基硅烷e-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)-乙基三曱氧基硅烷A-186含硫珪烷Y-巰基丙基三甲氧基硅烷A-189氨基娃烷Y-氨基丙基三乙氧基硅烷A-1101A-1102氨基烷基硅氧烷A-1106Y-氨基丙基三甲氧基硅烷A-1110三氨基官能化硅烷A-1130雙-(y-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺a-1170Polyazamide甲硅烷基化硅烷A-1387脲基硅烷Y-脲基丙基三烷氧基硅烷A-1160y-脲基丙基三甲氧基硅烷Y-11542異氰酸基硅烷Y-異氰酸基丙基三乙氧基硅烷A-1310優(yōu)選地，硅烷偶聯(lián)劑是氨基硅烷或二氨基硅烷。所述偶聯(lián)劑可以按基于該組合物中的活性固體的大約Owt。/。-大約5.Owt%，優(yōu)選基于該活性固體的大約0.lwt。/。-大約1.Owt。/。的量存在于該組合物中?？梢詫⒋龠M劑添加到組合物中以提高石骨硬化或凝固的速率。優(yōu)選的促進劑是硫酸鋁。然而，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員可識別的任何適合的促進劑，例如疏酸鉀、白土、六氟硅酸鈉、氯化鈉、氟化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂和氯化鎂。促進劑可以按基于該組合物中的活性固體的至多大約1.Owt。/。的量存在于該組合物中。可以理解，添加到組合物中的促進劑的含量或數(shù)量可以顯著地影響石骨如何迅速地硬化。例如，與將較小量促進劑添加到該組合物中相比，添加到組合物中的大量促進劑將引起石骨更迅速地凝固。換言之，與添加較小量促進劑相比，較大量的促進劑將更迅速地提高石骨硬化的速度。此外，可以將硬化劑例如硫酸銨或氯化銨添加到組合物中以提高交聯(lián)速率和交聯(lián)密度兩者。硬化劑可以按基于該組合物中的活性固體的至多大約1.Owt。/。的量存在于該組合物中。取決于所需的方法和/或最終復(fù)合材料制品的用途，可以將附加的添加劑例如分散劑、消泡劑、粘度調(diào)節(jié)劑和/或其它加工助劑添加到組合物中。為了產(chǎn)生由可以用來形成最終復(fù)合材料部件的本發(fā)明組合物形成的混合物，在容器中將該組合物的干組分，例如蜜胺-甲醛、石骨和填料(珍珠巖)干燥共混以形成干混合物。在第二個容器中將該組合物的濕組分，例如任何水、乳液聚合物和偶聯(lián)劑(一種或多種)攪拌直到它們被共混。在攪拌下將該干混合物緩慢地添加到第二個容器中的濕組分中直到添加所有干混合物并且所得的組合物是良好共混的。將濕玻璃纖維(濕短切玻璃纖維)添加到該組合物中以形成具有高粘度的聚合物/石骨漿料?？梢圆捎没旌掀骰虿捎霉紊资止癫ＡЮw維與該聚合物/石骨漿料結(jié)合以形成稠度與paper-mSch6相似的組合物。添加的水的量可以根據(jù)待使用的制造技術(shù)和最終復(fù)合材料部件的所需機械性能而顯著地不同。用，例如但不限于，敞模模塑、手工鋪疊、長絲巻繞、擠出方法、拉擠方法、澆鑄和刮板法。在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，通過敞模模塑、手工鋪疊方法制造改進的基于石骨的制品。在鋪疊應(yīng)用中，可以將由基于濕玻璃纖維的組合物形成的層施加或沉積到一半模具上以呈所需制品形狀，例如住宅壁板制品、成型壁板制品、內(nèi)用/外用裝飾板、地面磚、吊頂板、浴盆、淋浴間或廚房表面例如臺面板、水槽或水池。在應(yīng)用到敞模模塑中之后，使用輥，例如鋸齒形輥，輥平組合物。該模具可以至少部分地涂有脫模劑如蠟，它使該部件能夠在固化過程已經(jīng)完成之后容易地取出。此外，模具可以用聚合物-石骨預(yù)涂層預(yù)處理以有助于組件或制品的容易取出和在表面上產(chǎn)生光滑面層。該預(yù)涂層令人希望地在脫膜劑之后施加并且可以是白色或經(jīng)著色的。在手工鋪疊應(yīng)用的一個特定實例中，形成石骨板(例如，壁板制品)。由本發(fā)明組合物形成的示例性石骨板IO在圖1中示出。在圖l-2中可以看出，短切玻璃纖維15基本上均勻分布在整個石骨板10中。本文所使用的術(shù)語"基本上均勻分布"用來表示短切玻璃纖維均勻分布或幾乎均勻分布在整個石骨板10中。石骨板IO可以基本上筆直地形成(如圖l所示)，或它可以成型為具有所需的形狀。例如，彎曲模具可用來產(chǎn)生彎曲石骨板10，如圖2所描述。雖然沒有示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，石骨板10可以包括圖案化表面，如木材紋理或其它美學(xué)上令人愉悅的表面，以提供增強的美學(xué)性，如在壁板制品、圍欄鋪面板條或欄桿材料中。本發(fā)明的基于濕纖維的石骨組合物能使該板IO容易地獲得設(shè)計或圖案。或者，該石骨板10的表面也可以提供有后加工涂層(如油漆、染色劑或保護性密封劑)以增強該板10的美學(xué)性或耐候性。由于本發(fā)明組合物中的聚合物樹脂，該石骨板10是極其耐水性的。在圖4和5所述的本發(fā)明的另一種應(yīng)用中，可以形成薄石骨板墻板。如圖4所示，單層薄石骨板墻板40可以由濕玻璃纖維層45夾在兩個改性石骨板50之間形成。該改性石骨板50由上面詳細(xì)描述的聚合物/石骨漿料形成。應(yīng)指出的是，該聚合物/石骨漿料不包含濕玻璃纖維。該濕玻璃纖維層45包含濕玻璃纖維并且可以呈濕法形成的墊的形式，該濕法形成的墊包括濕法應(yīng)用的短切纖維(WUCS)。用作該玻璃纖維層45的優(yōu)選的墊包括可以從OwensCorning(Toledo,Ohio,USA)獲得的基于WUCS的墻面板墊，其重量為大約0.5-大約5.0lb/100ft2，優(yōu)選大約1.5-大約2.5lb/100ft2，更優(yōu)選小于大約2lb/100ft2,最優(yōu)選大約1.75lb/100ftL大約1.95lb/100ft2。在形成圖5示出的薄的多重或多層板墻板60時，將改性石骨板50的多個層與濕玻璃纖維層45交替地成層。該薄的單層板墻板40和薄的多層(多重)板墻板60可以用作常規(guī)石骨板如圖3描述的常規(guī)板墻板30的代替物。在常規(guī)板墻板30中，石骨芯16被布置在兩個飾面層20之間。該飾面層20可以選自提供所需物理、機械和/或美學(xué)性能的材料?？梢宰鳛轱椕鎸?0的材料的實例可以包括玻璃纖維紗布、幕或織物、織造或非織造材料、和紙或其它纖維素物品。飾面材料20有利地為形成石骨芯16的材料提供撓性、耐釘拉性和沖擊強度。此外，飾面材料20可以為板墻板30提供相當(dāng)耐用的表面和/或其它所需的性能如裝飾性表面。該石骨芯16通常包含石骨、非必要的一些濕短切玻璃纖維、耐水性化學(xué)物質(zhì)、粘結(jié)劑、促進劑和低密度填料。然而，應(yīng)當(dāng)指出，存在于石骨芯16中的玻璃纖維的含量(至多大約0.2wt%玻璃纖維)比本發(fā)明中使用的玻璃纖維的含量(大約1,Owt。/。-大約25wt。/。玻璃纖維)少得多，并且在至少一些情況下，該石骨芯16不包含任何玻璃纖維。與常規(guī)的板墻板30不同，該薄的單層石骨板墻板40和該薄的多層石骨板墻板60具有的優(yōu)點是輕質(zhì)，具有提高的強度、提高的耐沖擊性和提高的耐水性。此外，該單層和多層石骨板墻板40、60都比常規(guī)板墻板更薄并且可以在更低的重量下達(dá)到類似的有利性能。與上述石骨板10相似，該單層石骨板墻板40和薄的多層板墻板60可以包括圖案化表面，如木材紋理以提供增強的美學(xué)性。該薄的石骨板墻板40和多層石骨板墻板60可以在線(按連續(xù)方式)、或離線制備。優(yōu)選地，在線制備該板墻板40、60以提高制造效率。在本發(fā)明的另一個示例性實施方案中(未示出)，本發(fā)明的基于濕玻璃纖維的組合物用于長絲巻繞工藝。在此種應(yīng)用中，將濕連續(xù)粗紗浸入上面詳細(xì)描述的聚合物/石骨漿料的浴中。可以理解，也可以代替使用干連續(xù)粗紗；然而，濕連續(xù)粗紗是優(yōu)選的，這是因為濕連續(xù)粗紗的更低成本。在已將該濕(或干)連續(xù)粗紗浸入該聚合物/石骨漿料浴之中并且該聚合物/石骨漿料的層已經(jīng)基本上沉積到其上之后，然后可以將該石骨/聚合物涂覆的連續(xù)粗紗巻繞到心軸上。本文所使用的術(shù)語"基本上沉積到其上"用來表示以一定方式沉積該聚合物/石骨漿料，使得該聚合物/石骨漿料完全地覆蓋或涂覆連續(xù)粗紗的表面或該聚合物/石骨漿料幾乎覆蓋或涂覆該連續(xù)粗紗的表面。該心軸可以是任何常規(guī)的心軸如可重復(fù)使用的心軸、可折疊的心軸、整體型心軸或犧牲型心軸。一旦涂覆的連續(xù)粗紗已經(jīng)繞著該心軸放置，希望將該心軸放入某一區(qū)域(存儲區(qū))中以致交聯(lián)反應(yīng)可以在大氣條件下隨著時間流逝緩慢地發(fā)生。可以將該心軸加熱到中等溫度(如上所述)以提高交聯(lián)反應(yīng)的速度。一旦該復(fù)合材料固化(交聯(lián))，可以取出該心軸。待用作絕緣外包裝或電纜(其中內(nèi)部電線可以相當(dāng)好地受到保護)的復(fù)合材料部件組合物;成:此類復(fù)合材料部件與常規(guī)的長絲巻繞;子相比具有改進的耐火性。本發(fā)明濕玻璃纖維組合物的一個優(yōu)點在于復(fù)合材料制品是A級耐火的。不但石骨中存在的玻璃纖維而且石骨自身為該復(fù)合材料制品提供耐火性。這種A級耐火等級意味著由本發(fā)明濕玻璃纖維組合物形成的復(fù)合材料制品不會支持火焰的蔓延或傳播。此外，本發(fā)明的濕玻璃纖維配制劑為最終復(fù)合材料制品賦予了改進的物理性能，如改進的強度、剛度和提高的耐沖擊性。本發(fā)明的優(yōu)點還在于WUCS纖維完全地分散在組合物中。這種濕玻璃纖維提高的分散產(chǎn)生了具有增強的機械強度和更少可見缺陷的更均勻結(jié)構(gòu)。本發(fā)明組合物中使用的濕玻璃纖維也是低成本增強材料，尤其是當(dāng)與要求額外加工步驟的常規(guī)干纖維相比時。因此，濕玻璃纖維(WUCS或濕玻璃粗紗)的使用為獲得最終制品提供了更低成本的體系。此外，wucs纖維為最終復(fù)合材料制品提供了耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性和改進的機械性能如改進的強度和剛度。此外，采用wucs，最終的復(fù)合材料制品與用于建造過程的緊固系統(tǒng)如釘子、u形釘和螺釘相容并且減少了開裂和其它機械故障的發(fā)生?；诓ＡЮw維的組合物的另一個優(yōu)點是該組合物一旦混合則是可模塑的。組合物的這種可模塑性使得本發(fā)明組合物能夠形成許多種形狀以形成用于許多所需用途的復(fù)合材料。最終制品也可以著色、涂漆或染色以進一步增強美學(xué)性。又一個優(yōu)點是聚合物樹脂為最終制品提供強度、撓性、韌性、耐久性和耐水性。具體來說，蜜胺-甲醛樹脂和丙烯酸類樹脂的結(jié)合產(chǎn)生了良好質(zhì)量的涂層，并且為最終復(fù)合材料制品賦予了良好的耐候性、耐水性和耐化學(xué)品性。雖然已經(jīng)大體上描述了本發(fā)明，但是可以參考下面說明的某些具體實施例獲得進一步的理解，這些實施例僅是出于說明性目的而提供的并且不意味著窮舉和限制，除非另有規(guī)定。實施例實施例1-本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品的物理和機械性能使用表2所示的本發(fā)明組合物形成12英尺長的纖維增強石骨壁板。具體來說，將石骨(a-石骨)和樹脂(蜜胺-甲醛)稱量并放入料桶中。稱量珍珠巖并放入單獨的料桶中。在小型燒杯中稱量硬化劑(硫酸銨)。在大料桶中稱量水。將促進劑(硫酸鋁)、硅烷偶聯(lián)劑(Y-氨基丙基三乙氧基硅烷(A-llOO),可以從GESilicones獲得)和乙酸按所述順序添加到該水中，在每次添加過程中和添加之間進行攪拌。接下來，在放置在混合器下的大混合料桶中稱量聚合物(聚丙烯酸類乳液)并且開啟該混合器。一旦混合器開啟，就將該硬化劑添加到該混合料桶中，接著添加水/促進劑/硅烷/乙酸混合物。逐勺添加石骨/樹脂混合物和珍珠巖，其中在石骨/聚合物樹脂混合物的勺子和珍珠巖的勺子之間進行交替。在添加所有石骨/聚合物混合物和珍珠巖之后，使該混合器運行2分鐘。然后采用刮勺將濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維添加到該混合物中，該玻璃纖維具有16微米的直徑，1/4英寸的長度，和大約13%的水含量。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>硫酸鋁硫酸銨使用該組合物形成12英尺壁板制品。具體來說，將表2的本發(fā)明組合物放入模具中并使之在室溫下固化1天。然后將該壁板制品脫模并與數(shù)種商業(yè)對比例比較各種物理和機械性能。表3給出的數(shù)據(jù)說明由本發(fā)明組合物形成的壁板制品(表3中的本發(fā)明復(fù)合材料板)和對比例1-3的商業(yè)制品之間的密度變化。從表3可以看出，由本發(fā)明組合物形成的壁板制品具有所試驗的商業(yè)制品的最低板重量。本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品的低的板重量使得該壁板制品可容易地輸送和安裝。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>(1)纖維/水泥壁板制品(2)由木屑和聚合物粘結(jié)劑形成的定向纖維板(3)纖維/水泥壁板制品還對本發(fā)明壁板、對比例1-3的商業(yè)制品和乙烯基樹脂壁板制品(對比例4)進行對比機械性能試驗。根據(jù)ASTMD638(表4中給出結(jié)果)、ASTMD790(表5中給出結(jié)果)、ASTMD4812和ASTMD570(表6中給出結(jié)果)進行試驗。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>材料壁板纖維/水泥壁板制品由木屑和聚合物粘結(jié)劑形成的定向纖維板(3)纖維/水泥壁板制品(4)乙烯基樹脂壁板制品注意到盡管有類似的組成，但是在機械性能試驗過程中兩種纖維/水泥制品(對比例1和3)表現(xiàn)得相當(dāng)不同。對比例1具有由ASTMD638測定的最低拉伸強度(表4)。此外，如表4所示，對比例l表現(xiàn)出對比例3的拉伸強度的大約一半(880psi~1580psi)。本發(fā)明復(fù)合材料壁板的拉伸強度處于該兩種纖維/水泥制品(對比例l和3)之間，且拉伸強度為1410psi。雖然本發(fā)明復(fù)合材料壁板的拉伸強度不具有所試驗制品的最高拉伸強度，但是該拉伸強度表現(xiàn)得相當(dāng)好(1410psi)并且清楚地表明本發(fā)明壁板制品在拉伸強度方面可與試驗的其它壁板制品竟?fàn)帯Ｔ诒诎逯破分?，拉伸強度在確定制品質(zhì)量方面是次級考慮因素，因為壁板很少受到拉伸或很少保持處于拉伸狀態(tài)并且因此不需要高的拉伸強度。在彈性模量試驗過程中觀察到相對于拉伸強度試驗所注意到的相同傾向。具體來說，對比例1在四種板材壁板中表現(xiàn)出最低值或最小剛度(1110ksi)，接著是本發(fā)明復(fù)合材料壁板(1750ksi)和對比例3(1870ksi)。對比例2在這些評價中表現(xiàn)出最高拉伸強度和最低彈性模量。在彈性模量(剛度)試驗中，比本發(fā)明復(fù)合材料壁板具有更高psi的唯一試驗制品是對比例3，基于纖維/水泥的制品。然而，與本發(fā)明復(fù)合材料壁板不同，該纖維/水泥壁板制品重得多，這使得它們更難以輸送和安裝，并且它們更加易碎，這使得它們易于開裂。另一方面，本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品是輕質(zhì)的且易于安裝和輸送。因此，表4給出的結(jié)果證實本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品在機械強度方面與當(dāng)前可商購的制品類似，并將至少可與它們在商業(yè)上竟?fàn)?。?<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>80纖維/水泥壁板制(2)由木屑和聚合物粘結(jié)劑形成的定向纖維板(3)纖維/水泥壁板制品(4)乙烯基樹脂壁板制品如表5所示，纖維/水泥壁板制品(對比例1和3)表現(xiàn)出最低撓曲強度。對比例2(由木屑和聚合物粘結(jié)劑形成的定向纖維板)表現(xiàn)出最高撓曲強度，而本發(fā)明復(fù)合材料壁板處于中間位置。在撓曲強度試驗中，比本發(fā)明復(fù)合材料壁板具有更高撓曲強度的唯一試驗制品是實施例2,基于木材的制品。然而，基于木材的制品對于它們而言具有數(shù)個缺點，包括腐爛、發(fā)霉、白蟻或其它蟲子侵?jǐn)_，并且它們不耐火。事實上，基于木材的壁板制品將傳播火的蔓延。另一方面，本發(fā)明壁板制品是耐火的，不蔓延火，并且不受動物或昆蟲侵?jǐn)_或霉菌生長的影響，這歸因于本發(fā)明壁板組合物中沒有木材的事實。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>本發(fā)明的復(fù)合材料壁板3.060.85'纖維/水泥壁板制品由木屑和聚合物粘結(jié)劑形成的定向纖維板(3)纖維/水泥壁板制品(4)乙烯基樹脂壁板制品如表6所示，本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品在ASTM試驗D4812和D570中分別表現(xiàn)出最大耐沖擊性和最小吸水率。對比例1和3(纖維/水泥壁板制品)顯示最低Izod耐沖擊性，它們的值小于1ft-lb。在吸水率方面，本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品在24h水浸泡之后經(jīng)歷小于1%的重量增加。相反，對比例2和3吸收大約20%，對比例1吸收大約40%。高的耐沖擊性和低的吸水率證實本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品具有優(yōu)異的耐沖擊性例如來自冰電、自由下落的碎片(如颶風(fēng)中產(chǎn)生的那些)的沖擊，和優(yōu)異的耐水性，這將極大地為在洪泛平原或易發(fā)生颶風(fēng)的地理區(qū)域中的用戶提供益處。除了Izod沖擊試驗之外，對對比例1(纖維/水泥壁板制品)、對比例2(乙烯基樹脂壁板制品)和本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品進行Gardner沖擊試驗(圖6)。使用4-lb砝碼沖擊這些壁板制品。第一次沖擊在15英寸(60in-lb)處進行，并以8in-lb(2英寸)的遞增進行隨后的沖擊。應(yīng)該指出的是，如ASTMD4226所述，這種試驗是乙烯基樹脂所特有的。因此，它依靠目測檢查來確定是否發(fā)生失敗。之后該失敗必須分類為脆性(穿孔、粉碎或開裂/分裂，在尖端具有0度角)或韌性(撕裂/裂開，在尖端具有非零角)。因為本發(fā)明聚合物-石骨體系沒有按照與乙烯基樹脂一樣的方式失敗，所以按常規(guī)方式的失敗稍微難以確定。結(jié)果，當(dāng)凹陷、開裂、基材暴露和擊穿發(fā)生時對其進行記錄，而不是采用合格/失敗或韌性/脆性體系。結(jié)果概括在圖6中。圖6描述的數(shù)據(jù)與得自上表6所示的Izod沖擊試驗的結(jié)果一致。如圖6所示，纖維/水泥壁板制品表現(xiàn)出最小的耐沖擊性，這表現(xiàn)為在僅20in-lb下的凹陷。對比例2在大約40in-lb顯示凹陷，此后很快開裂，并且在大約85in-lb沖擊下完全"擊穿"。對比例1在大約90in-lb下"擊穿"。本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品顯示超過這些值的顯著耐沖擊性。雖然它在大約50in-lb下凹陷并在大約70in-lb下開裂，但是本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品在大約120in-lb沖擊之后保持完整。可以理解，雖然撓曲強度在壁板的處理和安裝中是重要的性能，但是耐沖擊性在壁板材料的耐久性方面是一個重要因素，比如從而耐受偏離的棒球或高爾夫球、水雹和/或其它碎片的沖擊。表1-6和圖6中給出的數(shù)據(jù)表明本發(fā)明壁板制品表現(xiàn)得與所試驗的商業(yè)制品一樣好，且在某些情況下更好。如上所述，本發(fā)明壁板制品具有最高的耐水性和最高的耐沖擊性。它們在確定壁板制品的質(zhì)量方面是兩個關(guān)鍵因素，因為用戶將對耐候性(耐水性)和耐沖擊性(例如來自水電、棒球等的沖擊)感興趣。另外，本發(fā)明的復(fù)合材料壁板在機械性能試驗中表現(xiàn)得相當(dāng)好，這是確定壁板制品商業(yè)生存能力的次級因素。實施例2-本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品的耐火試驗使用ASTME84(StandardTestMethodforSurfaceBurningCharacteristicsofBuildingMaterials)對由表2給出的本發(fā)明組合物形成的壁板制品進行耐火性的附加試驗。才艮據(jù)ASTME84標(biāo)準(zhǔn)試驗方法，在大約2ft寬x24ft長的隧道中進行該試驗。該隧道在一端包括兩個煤氣噴燈，它們將火焰引導(dǎo)至正在受控空氣流下試驗的壁板制品的表面上。將本發(fā)明復(fù)合材料壁板、商業(yè)壁板制品和杉木切割成23.5英寸長并鋪在該隧道中就好像將它們安裝到上面一樣，且具有大約l英寸的重疊。使用在十分鐘的暴露過程中火焰移動的距離和火焰前沿前進的速率計算火焰蔓延指數(shù)。使用安裝在該隧道排氣端的光度計系統(tǒng)來監(jiān)測由于穿過煙霧、顆粒及其它排出物而引起的入射光的衰減變化，從而測定冒煙指數(shù)。通過將每種材料的性能與纖維/水泥板和所選等級的紅橡木地板的性能(將它們分別任意確認(rèn)為o和ioo)進行比較來確定每種材料的指數(shù)。將火焰蔓延指數(shù)為0-25的材料分為I或A級。II(B)級材料具有26-75的指數(shù)，并且III(C)級材料具有76或更高的指數(shù)。如同纖維/水泥壁板制品，本發(fā)明復(fù)合材料壁板制品表現(xiàn)出I(A)級耐火等級。試驗結(jié)果在表7中給出。表7-ASTME84<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>纖維/水泥壁板制品由木屑和聚合物粘結(jié)劑形成的定向纖維板纖維/水泥壁板制品杉木地板制品實施例3-墊增強聚合物石骨板首先根據(jù)表8給出的重量百分率由oc-石骨、聚丙烯酸類膠乳乳液、硅烷偶聯(lián)劑、蜜胺-甲醛和促進劑(疏酸銨)形成聚合物/石骨漿料，從而制備墊增強聚合物石骨板。在容器中將干組分(oc-石骨、蜜胺-曱醛和硫酸銨)干燥混合。在混合容器中將濕組分(聚丙烯酸類膠乳乳液和硅烷偶聯(lián)劑)混合。逐漸地將干組分添加到混合容器中直到所述組分被完全地混合。將所得的聚合物/石骨漿料用來制造12"xl2"纖維增強板，該纖維增強板包括l-5層OwensCorning的1.95lb/ft2墻面板墊。各種板的物理性能在表9中示出。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>測試本發(fā)明兩層和三層墊增強的聚合物板的各種機械性能，包括拉伸強度(ASTMD638)、拉伸模量(ASTMD638)和Izod沖擊強度(無缺口)(ASTMD4812)。還遵循ASTMD570給出的測試程序測試這些兩層和三層玻璃纖維墊增強的聚合物板的吸水率。機械性能試驗結(jié)果在表10中給出。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>從表IO可以得出以下結(jié)論該兩層和三層玻璃纖維增強的聚合物板具有比所試驗的常規(guī)板墻大得多的拉伸強度。此外，本發(fā)明板中的產(chǎn)生巨大提高。此外，隨著玻璃纖維墊的層數(shù)從兩層提高到三層，拉伸強度顯著地提高。應(yīng)該相信，隨著按成層方式將更多玻璃纖維墊添加到玻璃纖維增強的聚合物板中，本發(fā)明板的耐沖擊性將繼續(xù)提高。此外，從表10可以看出，該兩層和三層玻璃纖維增強的聚合物板都比常規(guī)板墻吸收顯著更少的水。吸水率的這種降低是重要的，因為本發(fā)明聚合物板可以用于傾向于接收大量水的區(qū)域，例如洪泛平原或颶風(fēng)區(qū)，而不會破壞該板。此外，應(yīng)指出的是，該兩層和三層玻璃纖維增強的聚合物板都比常規(guī)板墻薄。由本發(fā)明板的薄度提供的一個優(yōu)點是一次可以輸送更多制品，從而節(jié)約輸送成本。因此，從表10可以得出以下結(jié)論就比常規(guī)板墻更薄的制品而言，本發(fā)明玻璃纖維增強的聚合物板具有提高的沖擊強度、改進的拉伸強度和降低的吸水率。具體實施方案的上述描述將如此完全地揭示本發(fā)明的一般性質(zhì)以致其他人在不脫離本發(fā)明的一般概念的情況下通過應(yīng)用在本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所知范圍之內(nèi)的知識(包括在此引用的參考文獻(xiàn)的內(nèi)容)不用過度試驗就能容易地改變和/或改編這些具體實施方案的各種應(yīng)用。因此，基于在此給出的教導(dǎo)和指導(dǎo)，這些改編和修改認(rèn)為在所公開的實施方案的等同物的意義和范圍內(nèi)。應(yīng)該理解的是，本文的措辭或術(shù)語用于描述而非限制，滿足本發(fā)明說明書的術(shù)語或措辭由熟練技術(shù)人員根據(jù)本文給出的教導(dǎo)和指導(dǎo)，結(jié)合本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識進行解釋。權(quán)利要求1.用于形成玻璃纖維增強石膏復(fù)合材料制品的基于濕纖維的組合物，包含選自濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維和濕連續(xù)粗紗的濕玻璃纖維；石膏；和一種或多種水可分散的聚合物樹脂。2.權(quán)利要求1的基于濕纖維的組合物，還包含至少一種選自填料、至少一種偶聯(lián)劑、有機酸、促進劑、硬化劑和交聯(lián)用聚合物的組分。3.權(quán)利要求2的基于濕纖維的組合物，其中所述交聯(lián)用聚合物選自蜜胺-甲醛和脲-甲醛，所述促進劑選自硫酸鋁、硫酸鉀和白土，所述硬化劑選自硫酸銨和氯化銨。4.權(quán)利要求3的基于濕纖維的組合物，其中所述聚合物樹脂選自聚丙烯酸類乳液、聚酯乳液、乙酸乙烯酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液和酚類聚合物。5.權(quán)利要求4的基于濕纖維的組合物，其中所述聚合物樹脂是聚丙烯酸類乳液。6.權(quán)利要求2的基于濕纖維的組合物，其中所述石骨選自cc-石骨、p-石骨和其結(jié)合物。7.權(quán)利要求1的基于濕纖維的組合物，其中所述濕玻璃纖維以基于活性固體大約1.Owt。/。-大約25wt。/。的量存在于所述組合物中，所述石骨以基于活性固體大約30wt。/。-大約70wt。/。的量存在于所述組合物中，所述一種或多種水可分散的聚合物以基于活性固體大約4.Owt%-大約40wt。/。的量存在于所述組合物中。8.玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品，包含模塑的基于濕纖維的組合物，所述模塑的基于濕纖維的組合物具有預(yù)定的形狀，所述組合物包括選自濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維和濕連續(xù)粗紗的濕玻璃纖維；石骨；和一種或多種水可分散的聚合物樹脂。9.權(quán)利要求8的玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品，其中所述基于濕纖維的組合物還包括至少一種選自填料、至少一種偶聯(lián)劑、有機酸、促進劑、硬化劑、蜜胺-甲醛和脲-曱醛的組分。10.權(quán)利要求8的玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品，其中所述一種或多種水可分散的聚合物樹脂選自聚丙烯酸類乳液、聚酯乳液、乙酸乙烯酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液和酚類聚合物。11.權(quán)利要求8的玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品，其中所述模塑的基于濕纖維的組合物具有至少一個主側(cè)面，所述至少一個主側(cè)面具有圖案化表面。12.權(quán)利要求8的玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品，其中所述模塑的基于濕纖維的組合物具有至少一個主側(cè)面，所述至少一個主側(cè)面具有后加工涂層以增強所述模塑的基于濕纖維的組合物的美學(xué)性或耐候性。13.權(quán)利要求8的玻璃纖維增強石骨復(fù)合材料制品，其中所述預(yù)定的形狀是板狀形狀，所述濕玻璃纖維是濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維，其中所述濕法應(yīng)用的短切玻璃纖維基本上均勻地分布在整個所述模塑的基于濕纖維的組合物中。14.薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，包括兩個或更多個聚合物/石骨層；和插入所述至少兩個或更多個聚合物/石骨層之間的至少一個濕玻璃纖維層。15.權(quán)利要求14的薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，其中所述兩個或更多個聚合物/石骨層包括至少一種水可分散的聚合物，所述石骨選自cc-石骨、P-石骨和其結(jié)合物。16.權(quán)利要求15的薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，其中所述至少一個玻璃纖維層是濕法形成的墊，所述墊包括濕法應(yīng)用的短切纖維。17.權(quán)利要求16的薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，其中所述濕法形成的墊具有大約0.5-大約5.0lb/100ft2的重量。18.權(quán)利要求14的薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，其中所述聚合物/石骨層還包含至少一種選自填料、至少一種偶聯(lián)劑、有機酸、促進劑、固化劑、蜜胺-甲醛和脲-曱醛的組分。19.權(quán)利要求18的薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，其中所述板墻材料具有至少一個主側(cè)面，所述至少一個主側(cè)面具有圖案化表面。20.權(quán)利要求14的薄的玻璃纖維增強石骨板墻材料，其中所述板墻材料是耐火和耐水的。全文摘要提供了包括濕玻璃纖維、水可分散的聚合物樹脂和石膏的基于濕纖維的組合物。還可以將包括蜜胺-甲醛、填料、偶聯(lián)劑、乙酸、促進劑和/或硬化劑的組分添加到該組合物中。石膏可以是α-石膏、β-石膏或其結(jié)合物。濕玻璃纖維是濕短切玻璃纖維或濕連續(xù)粗紗。濕玻璃纖維、水可分散的聚合物樹脂和石膏的結(jié)合具有產(chǎn)生以下復(fù)合材料制品的協(xié)同效應(yīng)，該復(fù)合材料制品耐水、耐火、并具有改進的機械性能。在一個示例性實施方案中，該基于濕纖維的組合物用來形成可以模塑成各種復(fù)合材料制品的石膏板。在其它的示例性實施方案中，可以通過交替地將玻璃纖維墊與石膏/聚合物漿料的層成層而形成薄的多層石膏板。文檔編號C04B28/14GK101180246SQ200680017956公開日2008年5月14日申請日期2006年4月12日優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日發(fā)明者J·M·賈斯蒂斯,K·S·吉格雷,L·J·艾德茲瑪,M·A·斯特雷特,P·R·克魯姆洛夫,T·H·坦恩,Y·德拉維茲申請人:歐文斯-康寧玻璃纖維技術(shù)第二有限公司