塑性材料涂布的复合建筑板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了复合建筑板材以及相关制造方法。所述复合板材可以包含例如一个或多个具有嵌入的纤维垫的浆料层。将外部塑性材料涂层机械地附着到在下层的浆料层。塑性材料层与浆料层内的聚合物添加剂化学结合和交联。结果是产生具有大大改进的耐久性和表面强度的成为整体的聚合物基体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及复合建筑板材的改进构造。更具体地，本专利技术涉及包括外部塑性材料涂层和用于增加所得板材的耐久性和表面强度的预涂布纤维垫的复合建筑板材。
技术介绍
描述建筑板材，也称为墙板，石膏板或干式墙，是当今全世界最普遍使用的建筑部件之一。建筑板材频繁用于居室内部，在那里它同时起到最终墙体覆盖和结构空间分隔的作用。 建筑板材还可以在居室外部使用，在那里它起到用于提供防潮和保温的覆盖物的作用。建筑板材还可以用作其它结构如楼梯井，电梯和内部管道的内部饰面。建筑板材的一种特别流行的形式称为石膏板。石膏板通过在两个相对的纸衬垫之间沉积黏结石膏浆料的层而制造。石膏浆料是硫酸钙的半含水形式并且具有许多使得其适于用作建筑部件的物理特性。例如，石膏板通常具有平滑的外表面，一致的厚度，并且允许涂敷装饰增强物，例如油漆。石膏板也是期望的，因为它提供一定程度的耐火性和消声。覆纸的石膏板的实例公开在Von Hazmburg的美国专利2，806，811中。Von Hazmburg公开了一种主要由装入到纤维包封物中的厚石膏芯组成的板材，所述纤维包封物由蕉麻片和新闻纸片组成。这些片层可以由常规的圆网抄纸造纸工艺制造。尽管常规纸饰面石膏板如由Von Hazmburg公开的纸饰面石膏板对于许多应用是可以接受的，但是它也具有显著的缺点。最大的缺点是耐久性。石膏板与其它建筑材料如木材或砖石建筑类材料相比更脆。因此纸饰面石膏板在压缩和拉伸负荷下碎裂和/或粉碎。结果，常规石膏板容易被居室内的正常磨损和撕扯如人和/或家具的冲击而破坏。常规石膏板构造通常具有差的负荷承载能力和不合适的拔钉强度(nail pull strengh) 0结果，传统石膏板通常不能支持用于悬挂图片或安装架子所需的负荷。作为这些这些缺点的结果，多年来对于改进石膏板的耐久性和表面强度进行了努力。一种特别有用的进展被称为玻璃增强石膏(GRG)板。一种这样的板材的实例公开在 Baehr等的美国专利4，265, 979中，Baehr公开了一种无纸石膏板构造。更具体地，Baehr 采用部分地由玻璃纤维垫形成的相对层代替纸饰面层。此构造提供了更强且更硬的外表面并且是相对于纸饰面板的改进。尽管从耐久性观点方面得到了改进，但是暴露的纤维垫的使用存在问题。即，操作这样的板材的工人暴露于遗漏的纤维束。这致使了健康风险以及使用保护性手套和/或面具的必要性。因为，使用暴露的饰面片的GRG板材不是理想的。随后的改进描述于Pilgrim的共同拥有美国专利4，378，452中。Pilgrim专利的内容通过引用完全结合在此。Pilgrim公开了一种用多孔无纺玻璃垫在一个或两个侧面上饰面的GRG板材。然而，Pilgrim的玻璃垫稍微嵌入到浆料芯(slurry core)中。这通过振动石膏浆料以致使其通过垫中的多孔开口而实现。将垫嵌入在芯内部，导致了在板材的外表面上形成浆料的薄膜。具有此构造的建筑板材称为嵌入玻璃增强石膏(EGRG)板。EGRG板消除了，或极大地减少了暴露纤维的存在，并且另外提供了平滑的加工表面。尽管消除了围绕GRG板材的安全问题，但是Pilgrim 最终未能提供具有足够强度和耐久性的板材。进一步改进的EGRG板材公开在Hauber的共同拥有美国专利6，524，679中。 Hauber专利的内容通过引用完全结合在此。Hauber的EGRG板材向石膏浆料中加入聚合物化合物。合适的聚合物化合物可以包括例如聚1，2-二氯亚乙烯(PVDC)，或聚氯乙烯(PVC)， 或类似聚合物。聚合物添加剂提高了耐久性和板强度，并且还在其固化以后在浆料内产生基体。尽管的确相对于现有EGRG技术得到了改进，但是Hauber不能解决与外部面的耐久性或外部面与下面的石膏浆料的完全机械和化学结合相关的问题。因而，在现有技术中仍存在着对改进的建筑板材构造的需求。更具体地，在现有技术中存在着对具有提供增强的耐久性，耐冲击性，防水性，防火性和负荷承载能力的聚合物基体的板材的需求。在现有技术中还存在着对在没有不适当地增加所产生的板材的重量或成本的情况下提供这些物理性质的板材的需求。本专利技术旨在实现这些目的。专利技术概述因此，本专利技术的目的之一是增强常规建筑板材的物理特性。本专利技术的另一个目的是在重量和成本的增加最小的情况下增加建筑板材的耐久性和负荷承载能力。本专利技术的另一个目的是具有取决于板材的期望应用而产生特定物理性质的聚合物的涂布建筑板材。本专利技术的另一个目的是通过包含具有热塑性预涂层的纤维垫而提供具有有利物理特性的建筑板材。本专利技术的再另一个目的是提供一种具有这样的外部涂层的建筑板材，所述外部涂层被设计用于增强一种或多种物理性质，例如耐紫外性，导电性，耐EMF性，消声以及耐水和耐火性。本专利技术的另一个目的是将外部聚合物涂层与在石膏板的芯内存在的聚合物添加剂交联。本专利技术的再另一个目的是提供一种建筑板材构造体，所述建筑板材构造体包括热塑性涂层，所述热塑性涂层被敷贴到在下层的聚合物改性稠密浆料层上，从而产生低成本， 轻重量、耐久的板材。本专利技术的又另一个目的是提供方法改进，所述方法改进显著地减小制造成本并且允许建筑板材的经济生产。本专利技术的另一个目的是结合外部热塑性涂层使用预涂布纤维垫。本专利技术的再另一个目的是利用嵌入到稠密浆料层内的玻璃垫上的热塑性预涂层， 从而生产真正的复合建筑板材。本专利技术的另一个目的是，与常规热固性粘合剂相反，将有机和/或无机纤维与热熔(holt melt)的热塑性聚合物结合在一起。本专利技术的又另一个目的是，与常规热固性粘合剂相反，将连续的和/或非连续的纤维的垫与热熔的热塑性聚合物结合在一起。本专利技术的另一个目的是提供一种具有显著的成本优点和性能特性的建筑板材。本专利技术的另一个目的是在垫的纤维上涂布热塑性材料(thermoplastic)的连续且均勻的层，由此热塑性材料立即冷却，从而消除与传统板材制造工艺中所必需的干燥步骤相关的能量成本。本专利技术的再又另一个目的是经由涂敷热塑性层而消除纤维损失和/或脱离，从而消除与传统板材制造中所必需的粉尘(dust)和/或碎屑移除步骤相关的成本。最后，本专利技术的目的是使用热塑性材料以立即产生强的且结合的纤维垫，从而可以极大地增大制造速度。通过提供包括具有热塑性材料预涂层的多孔垫的复合建筑板材而实现这些和其它目的。所述板材还包括这样的黏结浆料层，所述黏结浆料层渗透所述多孔垫，从而形成基本上覆盖垫的外表面的边界层。所述板材还包括外部聚合物涂层，所述外部聚合物涂层机械地和化学地附着于边界层，并且其在复合建筑板材内形成聚合物基体。上述内容已经相当宽泛地略述了本专利技术的更相关和重要的特征，使得可以更好地理解随后的本专利技术的详细描述，从而可以更完全地认识到本专利技术对现有技术的贡献。本专利技术的另外的特征将在以后描述，其形成的本专利技术的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和具体实施方案可以容易地用作用于更改或设计用于实施本专利技术的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识到， 这样的等价构造不背离如在后附权利要求中阐述的本专利技术的精神和范围。附图简述为了更全面地理解本专利技术的属性和目的，必须结合附图参考下列详细描述，在所述附图中附图说明图1是根据本专利技术构造的建筑板材的透视图。图加是沿图1的线2-2取得的建本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种复合建筑板材，所述复合建筑板材包括：上部垫和下部垫，所述上部垫和下部垫由通过粘合剂保持在一起的非织造的无序排列的玻璃纤维形成，所述垫是多孔性的并且具有内表面和外表面；热塑性材料预涂层，所述热塑性材料预涂层被涂敷到所述上部垫和下部垫的所述无序排列的玻璃纤维上；上部稠密浆料层和下部稠密浆料层，所述上部稠密浆料层和下部稠密浆料层分别涂布并渗透所述上部垫和下部垫，从而每一个垫的外表面基本上被浆料覆盖，由所述浆料限定的浆料边界层覆盖每一个垫的外表面，所述边界层具有介于约．０１至２．０ｍｍ之间的厚度，所述上部稠密浆料层和下部稠密浆料层包含聚合物添加剂，所述聚合物添加剂增加所述复合板材的强度并且与所述热塑性材料预涂层结合；芯浆料层，所述芯浆料层在所述上部稠密浆料层和下部稠密浆料层之间延伸并且与所述上部稠密浆料层和下部稠密浆料层结合，所述芯浆料层的密度小于所述上部稠密浆料层和下部稠密浆料层的密度，所述芯浆料层包含聚合物添加剂，所述聚合物添加剂与所述上部浆料层和下部浆料层的聚合物添加剂以及所述热塑性材料预涂层结合；热熔热塑性材料涂层，所述热熔热塑性材料涂层的熔点介于１００°至５００℉之间，所述热熔热塑性材料涂层机械地附着于所述浆料边界层，所述热塑性材料涂层还与所述上部浆料层、下部浆料层和芯浆料层的所述聚合物添加剂以及所述热塑性材料预涂层交联，以形成复合聚合物基体，所述热塑性材料涂层的厚度介于．０１至５００密耳之间。...

【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：杰里·D·博伊兹顿，
申请(专利权)人：瑟登帝西普斯姆公司，
类型：发明
国别省市：US