石膏产品用的蜡乳液制造技术

公开了用来赋予石膏产品耐水性的乳液。本发明专利技术的乳液包括至少一种蜡、烷基酚和亲水性金属盐，优选硫酸镁。本发明专利技术的乳液不需要加入淀粉化合物，和因此甚至在固含量高于现有技术乳液时仍能呈现出增强的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】石骨产品用的蜡乳液相关申请资料本申请要求2006年4月25日提交的美国申请序列号11/410,738 的权益，将其全文通过引用并入本文。 专利
本专利技术涉及用来赋予石骨产品耐水性的乳液。具体地说，本专利技术 涉及包括至少一种蜡、烷基酚和亲水性金属盐(优选硫酸镁)的蜡乳 液。本专利技术的乳液不需要加入淀粉化合物并因此甚至在固含量高于现 有技术乳液时仍能呈现出增强的稳定性。此外，本专利技术涉及所述蜡乳 液的制备方法和由其所制成的制品。
技术介绍
石骨(二水硫酸钓)的某些性能使其普遍用于制造工业和建筑产 品，特别是石骨板。它是丰富且普通的廉价原料，其可通过脱水和再 水合过程进行浇铸、模制或以其它方式形成有用的形状。生产石骨板 的基础原料是硫酸钙的半水合物形式(石骨)，通常称为灰泥，它是 通过将已除去水相的二水合物加热转化来生产的。在制造石骨板的过程中，石骨浆液必须流到纸基材上。在连续方 法中，然后是使浆液/基材复合物在辊间通过来使此复合物尺寸定型。 在此尺寸定型步骤中的同时，将纸衬背放到尺寸定型的石骨浆液上。 因此石骨浆液必须具有足够的流动性以便能制成适当尺寸的石骨板。 流动性是指石骨浆液的流动能力。石骨浆液能够被发泡到有限程度在石骨板的制造中也很重要。发 泡能力是指能够发泡的能力。当石骨浆液和纸基材通过尺寸定型辊时， 必须要有一定量的石骨浆液回流且累积在辊隙中，以使稳定的石骨流 被输送到尺寸定型辊。发泡能力对石骨浆液在辊隙处回流的这一能力 很重要。虽然可使用成型板，省去使用主辊，但发泡能力对控制最终4产品的密度很重要。由于其中石骨浆液流到基材上然后通过尺寸定型辊的石骨板生产 过程的连续性，尺寸定型后石骨浆液流延程度对维持石青板的最终产 品尺寸^艮关鍵。石骨浆液停止流动的时间称为预凝固时间。因此，预 凝固时间是石骨浆液的重要性质。石骨浆液的凝固时间也是一个重要 性质。凝固时间是指石骨浆液在加热下干燥成最终固体石骨板所花费 的时间。如本领域众所周知的，在连续制造石骨板的过程中，石骨浆 液具有恒定的凝固时间很重要。石骨板吸水，这降低墙板的强度。现有技术产品，象普通石骨板、 石膏砖、石骨块、石骨铸件等具有相对差的耐水性。例如，当将普通 石膏板浸入水中时，石骨板很快吸收大量水，损失其大部分强度。实际测试显示，当将2x4英寸的石骨板芯材料的圆柱体浸入约70°F (21. 1°C )的水中时，浸入40分钟后显示圓柱体的吸水率为36% 。入沥青、金属皂、、树脂和蜡添加剂。得到的材料难以使用且芯性质难 以控制。聚硅氧烷基体系也曾用于赋予石骨板耐水性的尝试中。但是， 聚硅氧烷基体系价格高且难以使用。还曾用耐水膜或涂层来涂覆石骨 成品。先前为提供耐水石骨产品所做尝试的一个具体实例是向含水石 膏浆液中喷入熔融的石蜡、蜡或沥青。先前为提供耐水石骨产品所做尝试的另 一个具体实例是把蜡(例 如石蜡)和沥青的乳液，按每份蜡约1-约10份沥青的相对比例加入到含水石骨浆液中。由于沥青在常温下是对于石蜡和类似的蜡的相对差的溶剂，在高温下形成的该溶液在冷却时往往在沥青-蜡表面沉积孩支 小的蜡晶体。在提供用于给石骨增加耐水性的室温体系的尝试中也曾使用了聚 乙烯醇。但是，聚乙烯醇体系往往迅速分离并因而通常需要在使用前 连续混合。聚乙烯醇体系固有的不稳定性往往使配方中的化合物产生 分层。因此，聚乙烯醇体系会有组分不相容的倾向。此外，由于失稳 而分成不同的相，还有细菌生长的可能性。因此，需要能用于赋予石骨产品耐水性且经济实用的添加剂。需 要无需使用昂贵组分且不影响流动性、发泡能力、预凝固时间或凝固 时间的耐水性添加剂。 专利技术概述本专利技术的为石骨产品提供耐水性的乳液包括至少一种蜡、烷基酚 和硫酸镁。在一个实施方案中，按乳液总重量计，硫酸镁的量为约0. 05-约5wt%。在另一个实施方案中，乳液中未加淀粉组分。在另一 个实施方案中，本专利技术包括为石骨产品提供耐水性的本专利技术的乳液的 制备方法。在又一个实施方案中，本专利技术包括采用本专利技术的乳液所制 备的石膏产 品o专利技术详述本专利技术提供了用来赋予石青产品耐水性的乳液。所述乳液包括至 少一种蜡、烷基酚和亲水性金属盐，优选硫酸镁。本专利技术的乳液可加 入到石骨与水的混合物中，不会对为制造石骨产品例如石骨板所必需 的混合物的性质性能产生不利影响。各种来源的石骨都可用于本专利技术的组合物。但是石骨样品水合所 需的水量将会随样品的纯度而变动。用于本专利技术的乳液中的蜡可选自熔点为约120。F(48.9'C)-约 150叩(65. 6。C)且优选约135。F(57. 2。C)-约145。F(62. 8°C)的任何市售 已知蜡。这类蜡一般是低挥发性的，标准热重分析显示失重率少于约 10%。另外，这些蜡的油含量一般低于约lwt%。这些蜡的分子量相 对高，平均链长为约36或更多个碳原子(C36或更高)。所述烃蜡组 分可包括石骨浆乳液领域已知的任何蜡。在某些实施方案中，对一种或多种所述蜡进行皂化是有用的。以 此方式，皂化的蜡起到额外的表面活性剂的作用。用于此方面的蜡限 于具有酸值或皂化值且熔点大于约180。F (82. 2°C)的蜡。这些蜡的 皂化反应可通过将蜡与强碱性物质例如氢氧化钠或氢氧化钾进行混合 来实施。在本专利技术的乳液中可皂化的蜡包括褐煤蜡、巴西棕榈蜡、蜂 蜡、杨梅-桃金娘蜡、小烛树蜡、白蜡棕蜡、蓖麻子蜡、茅草蜡、日本6蜡、小冠椰子蜡、ret詣o-ceri mimibi蜡、虫漆、鲸油蜡、甘蔗蟮、 羊毛脂蜡等。皂化蜡所需的强碱性物质的量可根据蜡的皂化值来计算。例如，皂化值除以iooo等于每克蜡中加入的氢氧化钾的克数。已发现将烷基酚掺入乳液中对石骨成品达到低吸水率很重要。本 文所用术语"烷基酚"是指具有长链烷基的酚类化合物。所述长链烷 基可以是直链或支化的。所述长链烷基可以有24-34个碳原子 (C24-C34)。这类烷基酚包括长链C24-"聚合的亚甲基偶联的烷基酚、 酚盐、酚钙、长支链烷基酚钙、长直链烷基酴钙和带或不带胺基取代 基的马来酸的络合物类高分子。用于本专利技术组合物的市售烷基酚的合 适实例是C2rC34聚合的亚甲基偶联的烷基酚FLOZOL 140、不带胺基取 代基的马来酸的络合物类高分子FL0Z0L 145、带胺基取代基的马来酸 的络合物类高分子，它们都可从 Lubrizol Chemical Corp. ，Wycliffe， Ohio获得。本专利技术的乳液包括硫酸镁(MgS04),以省去使用不那么稳定的七 钼酸铵作为蜡分散剂且与各种各样的可得蜡(即低价格/低熔点蜡)相 容，而七钼酸铵还需要淀粉作为悬浮/凝胶化助剂。使用淀粉的实例描 述于美国专利申请公开号2005/0250858A1和美国专利号6,663,707中，引入这两个专利作为参考。不希望为任何理论所束缚，本专利技术人 相信七钼酸铵通过破碎蜡发挥作用，需要加入悬浮/凝胶化助剂(淀粉) 来分散蜡。但是，凝胶化状态会导致稳定性和性能方面不可预知。相 反，MgS0,水溶性更好，因而提供了使以乳液状悬浮的蜡更均匀地分散 于整个灰泥/芯层基材中的机会，且与各种各样的低价格/低熔点的可 得蜡相容。本专利技术的含MgS04的乳液还允许减少在现有体系中用作分 散剂的烷基化的酚的使用。结果是，本专利技术的蜡乳液要比以本文档来自技高网...

【技术保护点】
为石膏产品提供耐水性的乳液，其包含至少一种蜡、烷基酚和硫酸镁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ万特林，
申请(专利权)人：禾逊专业化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]