石膏灰泥板和制備石膏灰泥板的方法
【專利摘要】石膏灰泥板，包含石膏基質(zhì)和按重量計算0.1％至10％的碳顆粒，其中碳顆粒的粒度(d50)的變化范圍是從0.5毫米到4毫米。
【專利說明】石膏灰泥板和制備石膏灰泥板的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石膏灰泥板和制備石膏灰泥板的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]石膏灰泥板的制備早就為人所知。例如，在美國專利4，009, 062號中已對其有所描述。常用的方法是:將包含可固化的硫酸鈣相的石灰漿與水混合，不斷地涂抹到一張卡紙板幅張上，然后用第二張卡紙板覆蓋住。這兩張硬紙板幅張分別被稱為頂襯板和背襯板。
[0003]然后這種復(fù)合的長條被移到所謂的固化皮帶上，二水硫酸鈣中的可固化的硫酸鈣相一定在固化皮帶的末端達到幾乎完全轉(zhuǎn)化。在這種硬化之后，幅張被切割成單獨的板，留存在板中的水在加熱的多級干燥機中被去除。
[0004]所用的這種可固化的石膏漿通常是在一個具有很高轉(zhuǎn)速的連續(xù)混合機里生產(chǎn)的。
[0005]為了板的穩(wěn)定，包裹著板的卡紙板必須穩(wěn)固地粘連至石膏芯，并且石膏芯必須具有高強度。
[0006]相應(yīng)的石膏灰泥板被廣泛地應(yīng)用于天花板和墻面的室內(nèi)裝飾。
[0007]有經(jīng)驗的人還知道所謂的帶孔板。在帶孔板上的孔，諸如圓孔、槽孔、矩形孔等等，是用沖床沖壓出來的。這種帶孔板通常應(yīng)用于吊頂施工，因為如此獲得的這種天花板表現(xiàn)出高度的聲吸收。為達到這個目的，帶孔板通常安裝在合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，典型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)使用鍍鋅鋼型材。
[0008]對于沖壓來說，板芯必須具有高度的內(nèi)部強度并且?guī)缀跏遣缓諝獾?。此外，必需確保頂襯板及背襯板與石膏芯良好的粘著。
[0009]原則上，石膏灰泥板應(yīng)該盡可能容易地被螺釘旋進，但必須在輪廓上沒有或者只有輕微的下陷，尤其當安裝在天花板上時。特別地，如果板用在具有高空氣濕度的房間里，這會有問題的。
[0010]不同種類的石膏灰泥板已為人所知；例如，W02006/016200公開了一種石膏基質(zhì)，在其中含有從1%到5%的無定形碳和從15%到25%的石墨。由于一部分是無定形碳,特別是以納米形式存在的，因此該卡紙板是能導電的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供石膏灰泥板，其具有改進的性能，尤其是提供具有高強度石膏芯并且表現(xiàn)出卡紙板良好的粘著性的板，因為以此可以減少或避免下陷的問題。
[0012]出人意料地，可以通過一種石膏板來實現(xiàn)此目的，該石膏板含有石膏基質(zhì)和按重量計算從0.1%到10%的碳顆粒，其中碳顆粒的粒度(d50)是在從0.5毫米到4毫米的范圍內(nèi)。
[0013]石膏“基質(zhì)”是指一種石膏芯，基本上由二水硫酸鈣組成，也可能包含進一步的成分。作為石膏灰泥板，板在其主要表面上還具有兩層卡紙板層。
[0014]d50是粒度，根據(jù)其意義，基質(zhì)中含有的所有的碳顆粒按重量計算的50%將通過相應(yīng)尺寸的篩網(wǎng)，而按重量計算50%的碳顆粒將被保留下來。
[0015]出人意料地，碳顆粒被發(fā)現(xiàn)均勻地分布在石膏芯中，而且石膏漿的輕質(zhì)粒子沒有或只有極少漂浮到頂部，盡管他們密度低。所含的碳顆粒改善了石膏芯的穩(wěn)定性。由于碳顆粒不漂浮到頂部，出人意外地，沒有發(fā)現(xiàn)對于與卡紙板的粘著有負面影響。
[0016]在一個較佳實施例中，基于干燥的石膏芯，碳顆粒的含量按重量計算在從5%到8%的范圍內(nèi)。
[0017]石墨尤其適合作為碳顆粒。例如，石墨箔的碎片、可膨脹石墨或這兩者的混合物都是適合的。
[0018]石墨箔碎片可以通過，例如來自Graphit Kropfmiihl AG公司的型號為0-SM/F的產(chǎn)品獲得。箔片是用石墨壓制隨后切割而成的。合適的d50值是從2毫米到4毫米。
[0019]例如，Graphit Kropfmiihl AG公司的產(chǎn)品EGPM能被用作可膨脹石墨。膨脹石墨是一種在熱作用下會膨脹的材料；最終體積可能數(shù)倍于初始體積。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，膨脹石墨優(yōu)選地在膨脹形態(tài)下使用。
[0021]在一個較佳實施例中，不同的碳顆粒被組合在一起。較佳地，至少用兩種不同的，更佳地，至少用三種不同的碳顆粒。特別地，石墨箔碎片和可膨脹石墨的混合物，或者石墨箔碎片的組合物或石墨箔碎片與具有人工無定形石墨或天然石墨的可膨脹石墨混合的組合物被證明是適合的。
[0022]例如,Graphit Kropfmiihl AG公司的產(chǎn)品AM385可用作無定形石墨粉。典型的尺寸大小，例如，按重量計算91.5%的粉末是小于325微米的。
[0023]例如，Kropfmuhl公司的產(chǎn)品FLP 90 C2-SC能被用作天然石墨。
[0024]典型的箔碎片的數(shù)量是按重量計算是在從I %到4.5 %的范圍內(nèi)，每種其他粒子按重是計算是從I %到3%的范圍內(nèi)。
[0025]如無定形石墨(人工或天然)被包括，那么另外還要包括顆粒石墨。
[0026]在本發(fā)明的一個實施例中，石膏基質(zhì)額外含有按重量計算1%到10%的碳酸鈣。碳酸鈣使得石膏板的螺釘旋進性能提高。
[0027]在本發(fā)明的一個實施例中，板以帶孔板的形式應(yīng)用，即制備后，通過沖壓在板上提供圓形、方形或矩形的孔、槽。
[0028]出人意料地，根據(jù)本發(fā)明，板被發(fā)現(xiàn)具有特別好的螺釘旋進性能，因為板具有高強度的石膏芯，并且表現(xiàn)出很好的與卡紙板的粘著。
[0029]即使在空氣濕度高的房間里，根據(jù)本發(fā)明制備的板只現(xiàn)出一個很小的下陷。當在20°C且相對濕度90%條件下測試時，板在加工方向上顯現(xiàn)出小于3毫米的下陷和在加工方向的橫向有小于5毫米的下陷。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的板，顯示出良好的芯硬度。較佳地，硬度超過150N，更佳地，超過165N。它們的導熱率較佳地是大于0.4ff/mK或大于0.45ff/mK,即，高于普通板的導熱率。
[0031]盡管存在碳顆粒，特別是石墨，板是不導電的，即施加的電網(wǎng)電壓在500V或1000V時，干燥的板的電阻是大于500ΜΩ的。然而，其具有很高的導熱率。
[0032]本發(fā)明還涉及一種制備石膏灰泥板的方法，根據(jù)本發(fā)明，其包括以下步驟:
[0033]-制備一種可固化的石膏漿，其含有按重量計算從0.1%到10%的碳顆粒，其中，碳顆粒的粒度(d50)是在從0.5毫米至4毫米的范圍內(nèi)；
[0034]-將所述石膏漿涂于一張卡紙板幅張上；
[0035]-把第二張卡紙板幅張覆蓋到所述漿上；
[0036]-在所述石膏漿至少部分固化后，把所述卡紙板幅張切成板。
[0037]在一個實施例中，固化后的板被穿孔以獲得帶孔板。
[0038]在另一個實施例中，可以添加按重量計算從1%到10%的碳酸鈣到石膏漿，使用精細研磨碳酸鈣被發(fā)現(xiàn)特別有用。所用碳酸鈣的晶粒度較佳地是小于300微米。
[0039]水和熟石膏(CaSO4X0.5H20)特別適合于制備石膏漿。石膏漿中可以進一步混入輔助劑，特別是增塑劑，以保持低的水對石膏的比例。

【具體實施方式】
[0040]以下結(jié)合具體實施例進一步解釋本發(fā)明:
[0041]實施例1
[0042]芯硬度的測定
[0043]一個300毫米寬的條帶在40攝氏度條件下被從石膏板的寬度方向上切下，鋪設(shè)在帶有一個孔的10毫米厚度的鋼板上。一個尖銳的鋼釘，40毫米長，2.1毫米到2.4毫米厚，被推動以200毫米每分鐘的速度從頂側(cè)到底側(cè)穿透石膏板直到它從板的底側(cè)上出來。產(chǎn)生的最大阻力被指示出，其中，板上至少6個測量點的平均值被指示出。
[0044]實施例2
[0045]下陷測試
[0046]對于下陷測試，把一塊12.5毫米厚的板用精密圓鋸謹慎地切割成幾個縱向和橫向的條帶，大小為100*670毫米。標本置立于縱向切邊上，在40°C下干燥至恒重。標本放在一個間距為600毫米的標本堆棧上，下陷測量精度為0.01毫米(起始下陷)。隨后，標本保存在氣候試驗箱內(nèi)，溫度20°C ±1°C，相對濕度為90% ± I %，置于一個臺階上，其支座之間的距離為60毫米，頂面向下保存7天。下陷通過隨后測量的下陷值減去起始下陷值得出。
[0047]實施例3
[0048]制備一種具有如下組成成分的石膏漿:
[0049]
127.55 g 熟石膏
90.00g 水
0.45 g 增塑劑
10.00g CaC03
7.50g石墨箔碎片0/SMF
1.50g可膨脹石墨EGMP
3g FLP石墨
[0050]這些組成成分以普通方式被涂抹于卡紙板幅張上，固化后得到以下值:
[0051]標稱厚度:__10 mm_
每單位面積的重量:__10.40 kg/m2,在40oC下_
體密度:__1049 kg/m3_
平衡含濕量:__0.11%_
斷裂負荷，按照歐洲標準EN 520， 0 636 N SS縱向在 40 qC 下:__0 272 N RS 橫向_
抗彎強度，按照歐洲標準EN 520， 0 11.36 SS縱向在 40 °C T:__0 4.83 RS 橫向_
彈性模量，按照歐洲標準EN 520， 0 6843 N/mm2SS縱向在 40 0C 下:__0 5091 N/mm2 RS 橫向_
下陷測試在20°C/90%下:2.82 mm加工方向
__4.04 mm加工的橫向方向_
相對濕度:__
芯硬度/Ametek料位計:__0 176 N_
導熱率:__0 0.47 WZmK_
導電率: 絕緣體(大于500ΜΩ在500 V下，_按照VDE認證)_
【權(quán)利要求】
1.一種石膏灰泥板，包含石膏基質(zhì)和按重量計算0.1%至10%的碳顆粒，其中所述碳顆粒的粒度(d50)是在從0.5毫米到4毫米的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏灰泥板，其中碳顆粒的含量按重量計算是在從5%到8%的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石膏灰泥板，其特征在于，所述碳顆粒為石墨。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石膏灰泥板，其特征在于，所述石墨是選自于可膨脹石墨、無定形石墨、天然石墨、石墨箔的碎片或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的石膏灰泥板，其特征在于，所述碳顆粒的粒度(d50)在從I毫米到3毫米的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的石膏灰泥板，其特征在于，所述石膏基質(zhì)另外含有按重量計算從1%到10%的碳酸鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的石膏灰泥板，其特征在于，所述板是可沖壓的。
8.一種制備如權(quán)利要求1至7之一所述的石膏灰泥板的方法，包括以下步驟: 制備一種可固化的石膏漿，含有按重量計算從0.1%到10%的碳顆粒，其中，碳顆粒的粒度(d50)是在從0.5毫米到4毫米的范圍內(nèi)； 將所述石膏漿涂于卡紙板幅張上； 把第二卡紙板幅張覆蓋到該漿上； 在所述石膏漿至少部分固化后，把所述卡紙板幅張切成板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所用的一或兩張所述卡紙板幅張由導電的卡紙板組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在固化后，所述板被穿孔以獲得帶孔板。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中按重量計算從I%到10 %的碳酸鈣被添加到所述石膏漿中。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述碳顆粒是石墨顆粒，特別地，是可膨脹石墨、無定形石墨、天然石墨、石墨箔的碎片或它們的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，水和熟石膏被用于制備所述石膏漿。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，添加了常用的輔助齊U，特別地，添加的是增塑劑。
【文檔編號】C04B28/14GK104136216SQ201180007016
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2011年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2010年2月8日
【發(fā)明者】漢斯-烏爾里希·胡梅爾, 洛塔·舍勒, 迪特瑪·施蒂希 申請人:可耐福石膏兩合公司