提高抗永久性变形的石膏制品和制备该制品的方法和组合物技术

本发明专利技术提供了具有提高抗永久性变形的凝固石膏制品和其制备方法，该方法包括形成硫酸钙材料、水和适量的一种或多种选自以下组的增强材料的混合物，所述增强材料包括：缩合磷酸，每一种含有２个或多个磷酸单元；和缩合磷酸盐或缩合磷酸盐离子，每一种含有２个或多个磷酸盐单元。然后使该混合物保持在足以使硫酸钙材料形成凝固石膏材料的条件下。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Gypsum products for improving permanent deformation and methods and compositions for preparing the same

The present invention provides a set gypsum containing product having increased resistance to permanent deformation and its preparation method, the method includes forming calcium sulfate material, water and an appropriate amount of one or more selected from the group consisting of a mixture of reinforced material, the reinforcing material includes: condensed phosphoric acids, each of which comprises 2 or more phosphate unit; and salts or ions of condensed phosphates, each of which comprises 2 or more phosphate units. The mixture is then kept in sufficient condition to make the calcium sulfate material form a solidified gypsum material.

【技术实现步骤摘要】
提高抗永久性变形的石骨制品和制备该制品的方法和组合物本申请为分案申请，其母案申请的申请号为98801196.4，申请曰为 1998年8月21日，专利技术名称为"提高抗永久性变形的石骨制品和制备该制 品的方法和组合物"。 专利
本专利技术涉及制备凝固石骨制品的方法和组合物，所述制品例如包括 石骨板、增强石骨复合板、灰泥、可机加工材料、接缝处理材料和隔音 瓦，并且涉及这些制品的制备方法和组合物。更具体地说，本专利技术涉及 通过使用一种或多种增强材料，提高抗永久性变形(例如抗下垂)的凝 固石骨制品。本专利技术一些优选的实施方案涉及这类制品的制备方法，包 括在增强材料的存在下水化烧石骨，所述的增强材料使经如此水化的凝 固石骨具有提高的强度，抗永久性变形(例如抗下垂)和尺寸稳定性(例 如在干燥凝固石骨期间无收缩)。在制备凝固石貪制品时，增强材料还 会赋予它们其它改进的性能和优点。在本专利技术另一个实施方案中，用一 种或多种增强材料处理凝固石骨，以使它们具有类似的(如果不相同) 增强、抗永久性变形(例如抗下垂)、尺寸稳定性和使石骨制品具有其 它改进的性能和优点。在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术的凝固石骨 制品含有较大量的盐酸盐，但通常避免了这种盐浓度对石骨制品的不利 影响。
技术介绍
许多众所周知的实用制品含有有效量、常常作为主要组分的凝固石 骨(二水硫酸钩)。举例来说，凝固石骨是内墙的典型干砌墙壁结构和 建筑天花板中使用的纸面石骨板的主要成分(例如，参见美国专利 US4009062和2985219 )。正如美国专利US5320677公开的，它们也是石 骨/纤维素纤维复合板和制品的主要成分。填平石骨板边缘之间接缝的产 品常常含有大量的石骨(例如，参见美国专利US3297601 )。例如，正如美国专利USS39S438和3246063中公开的，在吊顶天花板中使用的隔音瓦可含有大量的凝固石膏。例如通常用来产生灰泥表面的内部建筑墙的 常规灰泥一般主要取决于凝固石膏的形成。许多特种材料，例如在美国 专利USSSM()外中公开的可精加工的制模和成模材料含有大量的石膏。大多数这类石膏制品的制备是形成烧石膏(半水疏酸钩和/或无水硫酸 钙)和水(以及适当的其它组分)的混合物，将该混合物浇铸到要求形状的模具中或表面上，通过烧石膏与水反应，形成结晶水化石膏基质 (二水疏酸钙)，使混合物硬化，形成凝固(即再水化)石膏。通常还要进行轻微的加热，以除去剩余的游离(未反应的)水，获得干制品。通过所需的水化形成了凝固石膏晶体联锁基质的烧石膏，由此使石膏制品中的石膏结构具有强度。如果为了使石膏制品更能抵抗使用期间可能会有的应力，而提高其组 分凝固石膏晶体结构的强度，那么上述所有的石膏制品将受益。人们一直在努力用较低密度的材料(例如膨胀珍珠岩或气孔)来代替 部分凝固石膏基质，以制备许多这类更轻质的石膏制品。在这种情况 下，因为提供低密度制品强度的凝固石膏量较少，因此，需要使凝固石 膏的强度提高到标准水平以上，刚好保持整个制品强度达到现有技术中 较高密度制品的水平。此外，在许多石膏制品的构件中，尤其是在高湿度和高温，或甚至在 负荷条件下，需要有较高的抗永久性变形性(例如抗下垂)。人的肉眼 通常观察不到每2英尺长的石膏板下垂约0.1英寸以下的石膏板的下垂。 因此，需要一种石膏制品，在这类制品的使用期限内，能抗永久性变 形。例如，石膏板和石膏瓦常常以水平放置的方式贮存或使用。如果这 些制品中的凝固石膏基质尤其是在高湿度和高温下，或甚至在负荷下不 足以抗永久性变形，那么制品在固定制品的点之间或通过底层构件支承 的点之间的区域内开始下垂。这会使得它们变得难看并造成这类制品难 以投入使用。在许多应用中，石膏制品必须能承受负荷，例如绝缘或冷 凝负荷，而不能有可觉察的下垂。于是，人们一直需求能形成提高抗永 久性变形(例如抗下垂)的凝固石膏。在石膏制品的制备、加工和工业应用过程中，也要求石膏制品中的凝 固石膏具有较好的尺寸稳定性。尤其是在温度和湿度改变的条件下，凝 固石膏会收缩或膨胀。例如，当暴露在高湿度和高温下的石膏板或石膏 瓦中的石膏基质的晶体间隙吸收水分时，由于吸湿的板发生膨胀，会加 剧下垂。另外，在凝固石膏制品的制备过程中，通常会有大量的游离 (未反应的)水在石膏凝固后保留在基质中。该游离水通常随后通过轻 度加热除去。当蒸发水离开石膏基质的晶体间隙时，基质由于凝固石膏 固有力的作用，倾向于收缩(即水被保持在基质中联锁凝固石膏晶体之 间的部分中，当水蒸发时，所述晶体然后运动相互靠近)。如果这种尺寸不稳定性可以避免或减小，那么会有许多优点。例如， 如果石膏板在干燥期间不收缩，那么用现有的石膏板生产方法将能生产 更多的制品，而且需要依赖于保持精确形状和尺寸比例(例如在制模和 成模中使用)的石膏制品可更好地用来达到它们的目的。例如， 一些欲 用于建筑内墙表面的灰泥由于在干燥期间不收缩而具有优点，这样可使 用较厚层的灰泥，而无需担心开裂，也无需多次涂覆薄层并使得在层与 层之间要花费长的时间使其进行充分的干燥。一些特种类型的石膏制品还存在其它特殊的问题。例如，低密度石膏 制品的制备常常使用发泡剂，在烧石膏浆料(可流动的含水混合物)中 产生水泡，当形成凝固石膏时，在制品中产生相应的永久性空隙.常会 带来的问题是因为所使用的含水泡沫本身是不稳定的，因此在形成凝固 石膏前，许多水泡会聚集，并从较稀的浆料中逸出(就像气泡浴中的气 泡一样)，所以，为了获得要求密度的制品，就得使用大量的发泡剂， 以在凝固石膏中产生要求量的空隙。这样成本就增加，并且化学发泡剂 对石膏制品的其它组分或特性产生副作用的危险增大。因此，要求是能 降低凝固石膏制品中产生要求量空隙所需的发泡剂量。现实中还需要一种新型、经改进的用于生产凝固石膏制品的组合物和 方法，所述的石膏制品由含高浓度(即按混合物中硫酸钙材料的重量计至少0.015% (重量))的氯离子或其盐的混合物制成。氯离子或其盐可 以是硫酸钙材料本身或混合物中使用的水(例如海水或含盐的地下水)中的杂质，它们在本专利技术之前不能被用来制备稳定的凝固石膏制品。现实中还需要一种新型、经改进的用于处理凝固石膏的组合物和方 法，以改善其强度、抗永久性变形(例如抗下垂)和尺寸稳定性。现实中一直需要一种新型、经改进的凝固石膏制品，和生产所述制品 的组合物和方法，以解决、避免或减少上面提到的问题。本专利技术满足了 这些需求。本专利技术的概括本专利技术人令人惊奇地发现了意外地满足上述需求的凝固石膏制品和用 来制备它们的组合物和方法。本专利技术的每个实施方案满足了一种或多种 这样的需求。提高抗永久性变形的本专利技术的凝固石膏制品是根据本专利技术制备的，其 制备方法是首先形成硫酸钩材料、水和适量的一种或多种选自以下组的增强材料的混合物，该增强材料包括缩合磷酸，每一种含有2个或多个磷酸单元；和缩合磷酸盐或缩合磷酸盐离子，每一种含有2个或多个磷酸盐 单元。然后将上述混合物保持在足以使硫酸钩材料形成改进的凝固石膏材料 的条件下。正如本文中使用的，术语"硫酸钓材料"是指无水硫酸钙；半水硫酸 钓；二水硫酸钙；钙离子和硫酸根离子；或它们中任一种或所有的混合 物。在本专利技术的一些实施方案中，^^酸钙材料主要是半水硫酸钙。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，含有一种混合物，所述混合物含有硫酸钙材料、水和一种或多种选自以下的增强材料：三偏磷酸盐、具有６－２７个重复磷酸盐单元的六偏磷酸钠、焦磷酸四钾、焦磷酸三钠、三聚磷酸三钠二钾、酸式焦磷酸钠和具有１０００－３０００个重复磷酸盐单元的聚磷酸铵或其阴离子部分，其中所述增强材料的量基于所述硫酸钙材料的重量计为０．００４－２．０重量％，和其中当所述组合物为含凝固石膏产品形式时，所述产品具有提高的抗永久变形性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：余强，SW苏赛克，BE格罗扎，RJ米林阿克，FT琼斯，PJ亨凯尔斯，
申请(专利权)人：美国石膏公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]