耐火的基于硫酸钙的产品制造技术

本发明专利技术提供了包含石膏和硅油的基于硫酸钙的产品(例如，墙板)。该产品可以通过干燥含有煅烧的石膏和硅油的水性浆料来生产。浆料中包括大于10wt％的硅油，这导致产品具有大于8.5wt％的硅油。这改善了墙板暴露于高温后的结构完整性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐火的基于硫酸钙的产品
本专利技术涉及改善的耐火的基于硫酸钙的产品，具体地，涉及暴露于高温后具有改善的强度的基于硫酸钙的建筑/构建产品。
技术介绍
基于硫酸钙的产品广泛用于构建建筑物，例如，形成室内隔断(使用墙板，也称为清水墙、石膏板或灰泥板)和天花板或包裹建筑物中的管道(例如，通风管道)。基于硫酸钙的产品如墙板通常通过干燥在两个衬纸板或玻璃纤维垫之间的硫酸钙的半水合物(CaSO4·1/2H2O)，也称为煅烧的石膏或灰泥的水性浆料而形成。随着浆料干燥和煅烧的石膏被水化，形成夹在内衬板/衬垫之间的硬的、刚性石膏(硫酸钙二水合物(CaSO4·2H2O))芯部。当墙板暴露于高温，比如在建筑火灾中经历的高温或用于包裹携带高温流体的管道的墙板经受的高温时，石膏中包含的结晶水被驱出，产生硫酸钙的硬石膏。起初，这具有如下优势，即横跨墙板的传热降低，因此有助于包含从管道散发的热或建筑火灾期间所产生的热。但是，在约400～450℃的温度下，起初形成的AIII相硬石膏(也称为γ-CaSO4或“可溶性”硬石膏)转化成AII相(或“不溶的”硬石膏)，该相变导致墙板的收缩，即尺寸稳定性的损失。该收缩(其可能是墙板的长度或宽度的约2％，或约6vol％)通常使得墙板远离它们的支撑结构。这显然是不希望的。在墙板用于室内隔断并爆发火灾的情况下，收缩可留下空隙，使得与火源邻近的房间暴露于热/火的影响。空隙也使得氧进入火源，因此使得火燃烧并且使任何防火门失效。在更高的温度(超过600℃)下，不溶性硬石膏烧结，导致墙板体积大大缩小。这导致极大的收缩量，其最终造成内墙/天花板/管道套管的坍塌，因为它们不再被它们的支撑结构保持。此外，一旦石膏的化学组成被热改变，则墙板损失强度，以及最终损失结构完整性。通常，暴露于如建筑火灾期间产生的高温的墙板的石膏芯碎成细粉尘，因此墙板实际上会碎裂。基于硫酸钙的产品也用于铸造金属物体或玻璃物体。在硫酸钙模具被填充熔融的金属/玻璃之前，将其加热至700～900℃。重要的是，控制这样的基于硫酸钙的模具的高温收缩，以确保模具不渗漏且确保铸造的金属/玻璃产品不弯曲。为了改善产品的耐水性，在基于硫酸钙的产品中包含低含量的硅油是公知的。本专利技术优选的目标是提供改进了耐火性/耐热性的基于硫酸钙的产品，其在热暴露之后，例如，建筑火灾期间具有改善的强度、硬度和结构完整性。这样的改进的耐火性产品可以具有如下特定的用途：用作建筑产品，例如形成建筑物中室内隔断墙板或面板、天花板瓦块、用于包裹通风设备/抽风管道的墙板或面板、用于结合墙板/面板/瓦块的接缝填料或用于金属/玻璃产品铸造的模具。
技术实现思路
因此，在第一个方面，本专利技术提供了基于硫酸钙的产品，包含石膏和硅油，其中基于石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于8.5wt％。在第二个方面，本专利技术提供了基于硫酸钙的产品，其中所述产品通过干燥含有煅烧的石膏和硅油的水性浆料来形成，其中基于煅烧的石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于10wt％。在第三个方面，本专利技术提供了通过干燥含有煅烧的石膏和硅油的水性浆料来形成基于硫酸钙的产品的方法，其中基于煅烧的石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于10wt％。在第四个方面，本专利技术提供了硅油(例如，大于8.5wt％的硅油)用于在基于硫酸钙的产品的热暴露期间改善强度的用途。在第五个方面，本专利技术提供了基于硫酸钙的组合物，其用于通过干燥基于硫酸钙的组合物的水性浆料来形成基于硫酸钙的产品，所述基于硫酸钙的组合物包括煅烧的石膏和硅油，其中基于煅烧的石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于10wt％。本专利技术人已经发现，将多于10wt％硅油添加于煅烧的石膏浆料中产生(干燥后)具有多于8.5wt％硅油的基于硫酸钙的产品，其在高温下显示出改善的结构完整性。术语“硅油”旨在指液态聚硅氧烷。硅油可以包括聚二有机硅氧烷。有机基团可以是烷基和/或芳基，例如，甲基和/或苯基基团。实例是聚二甲基硅烷(PDMS)。硅油可以包括聚有机氢硅氧烷。有机基团可以是烷基和/或芳基，例如，甲基和/或苯基基团。实例是聚甲基氢硅氧烷(PMHS)。硅油可以包括二有机硅氧烷和有机氢硅氧烷的共聚物或聚二有机硅氧烷和聚有机氢硅氧烷的掺合物。硅油可以是无水的。在用于形成基于硫酸钙的产品的浆料中以及在基于硫酸钙的组合物中，硅油的量优选等于或大于12.5wt％、或等于或大于15wt％、或等于或大于20wt％、或等于或大于25wt％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。在基于硫酸钙的产品中，硅油的量优选等于或大于10.7wt％、或等于或大于13.0wt％、或等于或大于17.4wt％、或等于或大于22wt％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。术语“石膏”旨在主要指硫酸钙二水合物(CaSO4·2H2O)。术语“煅烧的石膏”旨在主要指硫酸钙半水合物(CaSO4·1/2H2O)，但是也可包括比硫酸钙二水合物具有更低结合水含量的任何其他硫酸钙化合物，例如，硫酸钙硬石膏。在用于形成基于硫酸钙的产品的浆料中以及在基于硫酸钙的组合物中，煅烧的石膏的量优选小于95wt％，例如，小于90wt％、或小于88wt％、或小于80％。在用于形成基于硫酸钙的产品的浆料/组合物中，煅烧的石膏的量优选大于60wt％，例如，大于65wt％、大于70wt％或大于75wt％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。在基于硫酸钙的产品中，石膏的量优选小于95wt％，例如，小于92wt％、或小于90wt％、或小于83wt％。在基于硫酸钙的产品中，石膏的量优选大于64wt％，例如，大于69wt％、大于73wt％或大于78wt％，其中wt％基于石膏和硅油的重量。在一些实施方式中，基于硫酸钙的产品可以含有无机纤维(例如，玻璃纤维)和/或垫(例如，玻璃垫)。例如，基于煅烧的石膏和无机纤维的重量，可以将0.3～1.0wt％无机纤维添加至浆料。基于硫酸钙的产品可以含有添加剂如促进剂、缓凝剂、发泡剂/消泡剂、流化剂等。所述促进剂可以是，例如，具有添加剂糖或表面活性剂的新鲜研磨的石膏。这样的促进剂可以包括研磨的矿物质NANSA(GMN)、耐热促进剂(HRA)和球磨的促进剂(BMA)。可选地，所述促进剂可以是化学添加剂如硫酸铝、硫酸锌或硫酸钾。在某些情况下，可以使用促进剂的混合物，例如，与硫酸盐促进剂结合的GMN。作为进一步的替代选择，超声可以用于促进浆料的凝固速度，例如，US2010/0136259中所描述的。术语“基于硫酸钙的产品”可以包括建筑材料如石膏墙板(有或没有内衬)(有或没有纤维增强)、瓦块(例如，天花板板材)、管道包裹面板、接缝填料(例如，用于结合相邻的墙板/瓦块/面板等)、灰泥组合物或用于铸造金属产品的模具。基于硫酸钙的产品可以是复合产品，例如，其可以是具有夹在两个内衬(例如，衬纸或玻璃纤维垫)之间的石膏基质芯(含有粘土和金属盐添加剂)的墙板。术语“基于硫酸钙的”会被容易地理解为是指包含石膏作为主要组分的产品，即石膏是以产品的wt％方面来说最大的单种组分。所述术语可以指基于产品的总重量，该产品包含40wt％、50wt％、60wt％、65wt％、70wt％、80wt％、90wt％或更多的石膏。实施例以下实施例显示了在暴露于高温后具有改善的强度的产品，以及仅通过实例的方式给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含石膏和硅油的基于硫酸钙的产品，其中，基于石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于8.5wt％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.21 GB 1420770.81.一种包含石膏和硅油的基于硫酸钙的产品，其中，基于石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于8.5wt％。2.根据权利要求1所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述硅油的量等于或大于10.7wt％、或等于或大于13.0wt％、或等于或大于17.4wt％、或等于或大于22wt％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。3.根据权利要求1或2所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述石膏的量小于92wt％、小于90wt％或小于83wt％，其中wt％基于石膏和硅油的重量。4.根据前述权利要求中任一项所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述石膏的量大于64wt％、大于69wt％、大于73wt％或大于78wt％，其中wt％基于石膏和硅油的重量。5.一种基于硫酸钙的产品，其中，所述产品通过干燥含有煅烧的石膏和硅油的水性浆料来形成，其中，基于煅烧的石膏和硅油的重量，所述硅油的量大于10wt％。6.根据权利要求5所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述硅油在浆料中的量等于或大于12.5wt％、或等于或大于15wt％、或等于或大于20wt％、或等于或大于25wt％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。7.根据权利要求5或6所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述煅烧的石膏在浆料中的量小于95wt％、小于90wt％、小于88wt％或小于80％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。8.根据权利要求5至7中任一项所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述煅烧的石膏在浆料中的量大于60wt％、大于65wt％、大于70wt％或大于75wt％，其中wt％基于煅烧的石膏和硅油的重量。9.根据前述权利要求中任一项所述的基于硫酸钙的产品，进一步包含0.3～1.0wt％的无机纤维，其中wt％基于石膏/煅烧的石膏和无机纤维的重量。10.根据前述权利要求中任一项所述的基于硫酸钙的产品，其中，所述产品是石膏墙板。11.一种基于硫酸钙的产品，包含基于所述产品的总重量的50wt％的更多的石膏。12.一种基于硫酸钙的组合物，其用于通过干燥所述基于硫酸钙的组合物的水性浆料来形成基于硫酸钙的...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳拉·布鲁克斯，罗宾·费舍尔，简·赖德奥特，
申请(专利权)人：圣戈班普拉科公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR