專利名稱：：泡沫漿料以及由其制得的建筑板材的制作方法泡沬槳料以及由其制得的建筑板材相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是共同未決(co-pending)的美國(guó)序號(hào)為US11/449，924的美國(guó)申請(qǐng)的部分連續(xù)申請(qǐng)，USll/449，924的名稱為"利用兩種重復(fù)單元分散劑的石膏產(chǎn)品以及其制造方法"，其提交日是2006年6月9日，USll/449，924本身也是美國(guó)序號(hào)為11/152,418的美國(guó)申請(qǐng)的部分連續(xù)申請(qǐng)，US11/152，418的名稱是"利用兩種重復(fù)單元分散劑的石膏產(chǎn)品以及其制造方法"，其提交日是2005年6月14日，現(xiàn)在已經(jīng)放棄。通過引用的方式將前面述及的兩個(gè)美國(guó)申請(qǐng)并入到本申請(qǐng)中。本申請(qǐng)還涉及美國(guó)序號(hào)為11/xxx，xxx的申請(qǐng)(代理人巻號(hào)No.PF[59988])，其與此同時(shí)提交，名稱為"一種液體混合組合物"，通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及泡沫石膏漿料。更具體地，它涉及一種泡沫石膏漿料，該泡沫石膏漿料含有用于產(chǎn)生泡沫泡分布的消泡劑。該石膏漿料可以用于生產(chǎn)建筑板材。石膏建筑板材提供了一種高性能的產(chǎn)品，并以合理的價(jià)格來完成建筑物空間的修整。石膏，也就是硫酸*丐二水合物，其通過加熱脫去結(jié)晶水從而產(chǎn)生硫酸*丐硬石膏和/或硫酸鈣半水合物，也就是灰泥，煅燒石膏或熟石膏。建筑板材通過將灰泥和水組合制得。煅燒石膏和水組合，并形成石膏晶體的互鎖基質(zhì)。水合該煅燒石膏后，通過加熱除去過量的水，所得的產(chǎn)品是相對(duì)堅(jiān)固的板材，該板材具有適于裝飾性修整的良好表面，例如適于用涂料或壁紙裝飾。盡管石膏建筑板材節(jié)省成本，但是它們相對(duì)較重。由于重量的原因，它們必須要小批量的移動(dòng)。將板材提升和固定到需要安裝的地方的過程，使得板材安裝者感到疲乏。此外，重的板材的運(yùn)輸費(fèi)用也比較昂貴。一種控制產(chǎn)品密度的方法是向液體漿料中添加基于皂的泡沫。所述灰泥然后在泡沫泡周圍凝固，并在石膏基質(zhì)中形成空隙。重要的是控制泡的尺寸以避免板材出現(xiàn)不希望的性能。如果所述泡太小，那么影響密度的改變需要大量的小泡。當(dāng)有限的空間中存在大量泡時(shí)，所得的石膏基質(zhì)的受壓強(qiáng)度會(huì)比較低。太大的泡會(huì)使強(qiáng)度下降，并在飾面紙下形成難看的泡。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果形成的石膏具有混合的空隙尺寸，那么制得的建筑板材有可能既堅(jiān)固又能避免表面缺陷的出現(xiàn)。不同的皂會(huì)產(chǎn)生具有不同性能的泡。有些皂會(huì)形成非常牢固和穩(wěn)定的泡，而且這些泡的破裂和合并趨勢(shì)很小。根據(jù)本文的目的，穩(wěn)定的皂定義成在石膏漿料中使空氣的霧沫夾帶最大化并且用量最小的一種皂。其它皂形成泡沫的穩(wěn)定性低些，但在石膏的存在下更不穩(wěn)定。形成穩(wěn)定泡的皂和形成不穩(wěn)定泡的皂的組合可以用來控制在石膏漿料中大的泡空隙形成。本發(fā)明的一些實(shí)施方式使用了記載在美國(guó)專利US5，643，510中的皂的組合，通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。也期望減少制備石膏所需的水量。通過干燥爐干燥的方式，除去超過水合所述煅燒石膏所需的過量的水。進(jìn)一步改進(jìn)流動(dòng)性或減少形成易流動(dòng)的石膏漿料所需的水量，對(duì)于降低干燥爐所需的燃料成本是有利的。在一個(gè)通過使用聚羧酸鹽分散劑的方式來減少水的用量的嘗試中發(fā)現(xiàn)，聚羧酸鹽分散劑會(huì)干擾目標(biāo)泡尺寸分布的形成，并干擾控制大空隙形成的能力。非常穩(wěn)定且非常小的泡的形成會(huì)損害板材的強(qiáng)度。常規(guī)聚羧酸鹽分散劑的添加明顯改變了泡的表面化學(xué)，使其更難獲得理想的孔結(jié)構(gòu)。理想的芯部結(jié)構(gòu)是其可以被加工成在所述漿料中具有泡分布，或者在凝固石膏中具有空隙分布，所述凝固石膏具有大量大空隙。聚羧酸鹽分散劑也會(huì)影響石膏漿料的終凝和變硬?？梢允褂弥粚?duì)變硬產(chǎn)生影響的緩凝劑。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，為了使獲得的板材產(chǎn)品具有理想的耗水量、空隙尺寸分布、凝固時(shí)間和燃料消耗量，有必要平衡水、皂、分散劑、緩凝劑和促凝劑的量。發(fā)明簡(jiǎn)述通過此處記載的本發(fā)明，可以消除或減少這些問題中的至少一個(gè)。更具體地，本發(fā)明提供了石膏漿料中泡尺寸分布的改進(jìn)控制，以及由其產(chǎn)生的建筑板材中更理想的空隙分布。通過使用一種漿料來實(shí)現(xiàn)大的泡尺寸的改進(jìn)控制，所述漿料含有水、水硬成分(hydrauliccomponent)、皂、消泡劑和聚羧酸鹽分散劑，所述水硬成分含有以水硬成分的重量為基數(shù)的至少50%重量的煅燒石膏?！?shí)施方式含有所述消泡劑和所述分散劑的混合或組合，所述消泡劑和分散劑在加入到漿料前已經(jīng)被組合在一起。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述消泡劑和漿料通過物理混合的方式結(jié)合在一起。在至少一個(gè)其它的實(shí)施方式中，所述消泡劑結(jié)合到分散劑的聚合物結(jié)構(gòu)上。也可以使用物理混合和結(jié)合的消泡劑的組合?！N制備石膏板材的方法包括形成含水的皂混合物，其具有一種或多種皂和泡沫水，所述泡沫水處于相對(duì)于泡沫水中的一種或多種皂的初始重量濃度。泡沫從所述含水皂混合物預(yù)先產(chǎn)生。通過將定量的水、水硬成分、消泡劑和聚羧酸鹽分散劑混合在一起的方式來制備石膏漿料，所述水硬成分含有以水硬成分的重量為基數(shù)的至少50%重量的煅燒石膏。所述漿料和預(yù)先生成的泡組合在一起從而得到發(fā)泡石膏芯，該發(fā)泡石膏芯在芯部具有空隙尺寸分布。所述芯部中空隙尺寸分布的改變可以通過以下方式來實(shí)現(xiàn)先使用不同于初始濃度的第二濃度來進(jìn)行成形步驟，然后再進(jìn)行所述預(yù)先生成、制備和組合步驟。所述泡沫石膏板材的其它實(shí)施方式的制備方法包括，將聚羧酸鹽分散劑和消泡劑獨(dú)立地加入到定量的水中，或加入到泡沫水中，或加入到它們兩者中。提供的石膏漿料含有煅燒石膏和定量的水。從泡沫水以及一種或多種發(fā)泡劑中制備泡沫，然后與石膏漿料結(jié)合從而制得泡沫石膏漿料。所述泡沫石膏漿料被制成板材然后讓其凝固。當(dāng)消泡劑與分散劑一起加入到泡沫漿料中時(shí)，其可以改進(jìn)流動(dòng)性。這種增加的流動(dòng)性能夠減少為了達(dá)到特定流動(dòng)性而加入到漿料中的水量，或者減少分散劑的量。在任何一種情況下，干燥所用的燃料的減少或者分散劑用量的直接減少，都可以使成本降低。圖1是兩種不同分散劑的空隙體積隨著空隙直徑變化的圖。發(fā)明詳述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是提供一種石膏漿料。所述漿料包括水、水硬成分、泡沫、消泡劑和聚羧酸鹽分散劑。除非另行說明，所述漿料成分的含量是指其重量與干燥的水硬成分總重量的比。所述水硬成分含有以水硬成分的干重為基數(shù)的至少50%重量的煅燒石膏。優(yōu)選地，所述煅燒石膏在所述水硬成分中的量大于50%。本發(fā)明的其它實(shí)施方式使用了含有超過65%或超過80%煅燒石膏的水硬成分，所述百分含量是以水硬成分的干重作為基數(shù)。在許多墻板的配方中，所述水硬材料基本上全是煅燒石膏?？梢允褂萌魏涡问降撵褵?，包括但不限于a或|3灰泥。也可以使用硫酸鈣硬石膏、合成的石膏或石膏粉。所述漿料還可以可選地含有其它的水硬材料，包括水泥和飛灰。將泡沫加入到所述漿料中以控制最終產(chǎn)品的密度。可以使用任何適用于泡沫石膏產(chǎn)品制備中的常規(guī)的發(fā)泡劑。許多這樣的發(fā)泡劑是周知的，并且在商業(yè)上也是容易獲得的，例如從GE0SpecialtyChemicals,Ambler，PA得到的HY0NIC系列皂產(chǎn)品。專利號(hào)為US5，683，635的美國(guó)專利公開了泡沫和一種制造泡沫石膏產(chǎn)品的方法，在此通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。這件專利教導(dǎo)了，通過改變第一發(fā)泡劑和第二發(fā)泡劑的比率來將大的泡引入到泡沫尺寸分布中。泡沫泡尺寸的控制對(duì)于最終板材產(chǎn)品的強(qiáng)度而言是非常重要的。所述第一發(fā)泡劑的含量是所有發(fā)泡劑總重的約65%至約85wt.%。用于產(chǎn)生不穩(wěn)定泡沫的所述第一發(fā)泡劑的實(shí)例具有通式CH3(CH2)x(CH2)(0CH2)y0S03-M(VI)其中X是2-20之間的數(shù)字，Y是0_10之間的數(shù)字，且在所述發(fā)泡劑的至少50%重量百分比中，Y大于0，M是陽離子。用于產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的所述第二起泡劑的實(shí)例具有通式R'-0S03_M(VII)其中R'是含有2-20碳原子的烷基，M是陽離子。優(yōu)選地，R'是含有8_12碳原子的烷基。第一發(fā)泡劑或第二發(fā)泡劑的陽離子，獨(dú)立地包含鈉、鉀、鎂、銨、季銨和它們的混合物中的至少一種。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)添加一種或多種消泡劑和聚羧酸鹽分散劑可以進(jìn)一步改變泡的尺寸，從而控制大空隙的產(chǎn)生。當(dāng)灰泥凝固時(shí)，在泡周圍形成了硫酸鈣二水合物晶體的互鎖基質(zhì)，并在凝固材料中留下空隙。在下面的討論中，典型的空隙尺寸分布是在其應(yīng)用到石膏板材芯部時(shí)進(jìn)行討論，但是本發(fā)明的漿料也適用于其它的基于石膏的產(chǎn)品中。圖1是說明分散劑的改變?nèi)绾胃淖兛障冻叽绶植嫉膶?shí)例。當(dāng)使用某些聚羧酸鹽分散劑時(shí)，漿料中會(huì)形成許多微小的、穩(wěn)定的泡。這可以從石膏產(chǎn)品空隙尺寸分布圖中看到，該石膏產(chǎn)品是用MELFLUXPCE356L/35%ND制造的，并在圖中表示為"356"。將消泡劑和可選的表面活性劑加入到所述的石膏產(chǎn)品中，其標(biāo)記為"410"(用MELFLUXPCE410L/35%FF制造)，會(huì)減少微小空隙的數(shù)量，并形成更寬的空隙直徑分布，以及增加大空隙的數(shù)量。具有寬的空隙直徑分布的相似密度的石膏產(chǎn)品要比那些具有大量小空隙的石膏產(chǎn)品更加堅(jiān)固。本發(fā)明的一些實(shí)施方式使用了穩(wěn)定的皂和不穩(wěn)定的皂的混合。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述穩(wěn)定的皂是一常規(guī)的皂，其具有8-12個(gè)碳原子的烷基鏈長(zhǎng)度和1-4個(gè)單元的乙氧基鏈長(zhǎng)度。不穩(wěn)定的皂的實(shí)例是未乙氧基化的皂，其具有6-16個(gè)碳單元的烷基鏈長(zhǎng)度。一些實(shí)施方式中所述穩(wěn)定的皂的用量占多數(shù)。當(dāng)泡沫加入到所述產(chǎn)品時(shí)，在將所述聚羧酸鹽加入到硫酸鈣半水合物之前，所述聚羧酸鹽分散劑可選地分配在所述定量的水和所述泡沫水之間，或者在定量的水和泡沫水中使用兩種不同的分散劑。這種方法已經(jīng)公開在美國(guó)序號(hào)為11/152,404的共同未決申請(qǐng)6中，名稱為"分散劑在含有泡沫的壁板中的有效應(yīng)用"，在此通過引用的方式將該申請(qǐng)并入到本申請(qǐng)中。預(yù)期的分散劑是聚羧酸鹽分散劑。所用分散劑的范圍為約0.01wt^至約1.Owt%分散劑固體，以水硬成分的含量為基數(shù)。在一些實(shí)施方式中，所述聚羧酸鹽分散劑包含多個(gè)醚交聯(lián)聚氧亞烷基鏈。兩個(gè)有用的聚羧酸鹽分散劑的實(shí)例是MELFLUX1641F("1641")分散劑和MELFLUX2641F("2641")分散劑。這兩種分散劑都可以從BASFConstructionPolymersGmbH，Trostberg，Germany獲得。該1641分散劑已經(jīng)記載在專利號(hào)為5，798，425的美國(guó)專利中，在此通過引用的方式將該申請(qǐng)并入到本申請(qǐng)中。它是兩單體共聚物，該共聚物具有乙烯醚和烯的不飽和羧酸酯基團(tuán)。另一種合適的聚羧酸鹽分散劑類型是三單體體系，其可以通過2641分散劑來示例。專利號(hào)為6，777，517的美國(guó)專利記載了共聚物和制造該共聚物的方法，在此通過引用的方法將其并入到本申請(qǐng)中。應(yīng)用在所述漿料的某些實(shí)施方式中的另外一種分散劑包括兩個(gè)重復(fù)單元。第一重復(fù)單元是烯的不飽和單羧酸重復(fù)單元，其酯或其鹽，或者是烯的不飽和硫酸重復(fù)單元或其鹽。所述第一重復(fù)單元的實(shí)例是丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，異巴豆酸，烯丙基磺酸和乙烯基磺酸。一價(jià)或者二價(jià)鹽可以適用于代替酸基團(tuán)中的氫。所述氫也可以被烴基團(tuán)代替以形成酯。優(yōu)選的重復(fù)單元包括丙烯酸或甲基丙烯酸。所述第二重復(fù)單元滿足通式I，—H2C—CR2—t^Hjp工o其中RM行生自通式n的不飽和的(聚)亞烷基二醇基團(tuán)。—(CmH2mO)x——(CnH2nO)y—(CH29HO)z—R4II參考通式I和II，所述烯基重復(fù)單元在聚合物結(jié)構(gòu)和醚鍵之間可選地包含Q至C3烷基。P的值是0，l，2，3中的整數(shù)，包括0和3。優(yōu)選地，p是0或l。12是氫原子或脂肪族的Q至C5烴基團(tuán)，其可以線性的、支鏈的、飽和的或不飽和的。R3是未取代的或取代的芳基，優(yōu)選苯基。優(yōu)選的重復(fù)單元的實(shí)例包括丙烯酸和甲基丙烯酸。所述通式(ii)的聚醚基團(tuán)含有多個(gè)由氧原子連接的c廠c;烷基，包括至少兩個(gè)烷基。所述m和n獨(dú)立地是2，3，4，5中的整數(shù)，包括2和5，優(yōu)選地，m和n中的至少一個(gè)是2。所述x和y獨(dú)立地是1-350之間的整數(shù)，包括1和350。z的值在0-200之間，包括0和200。R4是氫或脂肪族的Q至C2。烴基，脂環(huán)族的C5至C8烴基，取代的C6至C14芳基或者符合通式III(a)，III(b)andIII(c)中的至少一種的基團(tuán)。OIIo—c-III(a)0II—O—C~RfOIIIII(b)C一OH7<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>在上述通式中，R5和R7彼此獨(dú)立地表示烷基，芳基，芳烷基或者烷基芳基。R6是二價(jià)的烷基，芳基，芳烷基或者烷基芳基。這組的分散劑被稱作"MelfluxPCE"分散劑。已知可以用在壁板中的這個(gè)系列中的聚合物包括MELFLUXPCE211L/35%ND，MELFLUXPCE239L/35%ND，MELFLUXPCE267L/35%ND和MELFLUXPCE356L/35%ND。這一類的分散劑以及如何制備它們，已經(jīng)進(jìn)一步記載在序號(hào)為US.11/451,625的美國(guó)申請(qǐng)中，其名稱為"含有共聚物的聚醚"，提交日為2006年6月12日，在此通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。另一個(gè)合適的分散劑是MELFLUXPCE410L/35%FF("410")，其是根據(jù)美國(guó)序號(hào)為11/xxx，xxx，(代理人案巻號(hào)PF[59988])的申請(qǐng)中的記載來制得的，該申請(qǐng)與此同時(shí)提交，該申請(qǐng)先前已經(jīng)通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。所述分散劑的分子量?jī)?yōu)選在約20，000至約60，000道爾頓之間。已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)低分子量的分散劑所引起的凝固時(shí)間的延緩要比分子量超過60，000道爾頓的分散劑更長(zhǎng)。然而，用石膏測(cè)試后表明在分子量超過60，000道爾頓時(shí)分散劑的效能會(huì)降低。利用不同的分布，兩個(gè)重復(fù)單元可以生產(chǎn)出許多聚合物。所述含有酸的重復(fù)單元與含有聚醚的重復(fù)單元的比率與電荷密度直接相關(guān)。優(yōu)選地，所述共聚物的電荷密度在約300-約3000yequiv.電荷/g共聚物。然后，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電荷密度的增加會(huì)進(jìn)一步引起分散劑延緩效應(yīng)的增強(qiáng)。具有低電荷密度的分散劑延緩凝固的時(shí)間要比具有高電荷密度的分散劑短。因?yàn)槟虝r(shí)間的延遲隨著用具有高電荷密度的分散劑獲得的效能的增加而增加，所以為了制得具有低含量的水、良好流動(dòng)性和合理的凝固時(shí)間的漿料需要將電荷密度保持在特定的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述共聚物的電荷密度在約600至約2000iiequiv.電荷/g共聚物。這種MelfluxPCE分散劑尤其適合與石膏一起使用。不希望被理論所束縛，人們相信所述酸重復(fù)單元與所述半水合物晶體結(jié)合在一起，而所述結(jié)構(gòu)上的第二重復(fù)單元中的長(zhǎng)的聚醚鏈則起分散作用。在為石膏設(shè)計(jì)分散劑時(shí)，平衡聚醚鏈的長(zhǎng)度、總的分子量和電荷密度是重要的因素。因?yàn)镸elfluxPCE的延緩效果要比其它分散劑低，所以它對(duì)特定石膏產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的破壞也小。所述分散劑可以以任何有效量使用?；旧?，所選分散劑的量取決于期望的漿料流動(dòng)性。當(dāng)水量增加時(shí)，需要更多的分散劑來維持漿料流動(dòng)性的恒定。優(yōu)選地，所述分散劑的用量是灰泥干重的約0.01%至約0.5%。更優(yōu)選地，所述分散劑的用量是灰泥干重的約0.05%至約0.2%。在測(cè)量液體分散劑時(shí)，只有聚合物固體才被考慮在計(jì)算分散劑用量中，當(dāng)計(jì)算水/灰泥的比率時(shí)會(huì)考慮來自分散劑中的水。這種分散劑使得設(shè)計(jì)高速的壁板生產(chǎn)工藝可以實(shí)現(xiàn)，其中所述的板在10分鐘內(nèi)至少有50%凝固。即使在不存在促凝劑的情況下，在10分鐘內(nèi)至少也有50%凝固?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何方法來聚合所述的重復(fù)單元以制備共聚物分散劑。優(yōu)選的聚合技術(shù)是美國(guó)專利公開號(hào)為2006/0281886的申請(qǐng)中教導(dǎo)的那些，該申請(qǐng)的名稱為"含有聚醚的共聚物"，提交日是2006年6月12日，公開日是2006年12月14日，在此通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。將一種或多種消泡劑加入到漿料中以降低泡的穩(wěn)定性，從而增加泡尺寸的分布。8已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，向這種聚羧酸鹽分散劑中加入一種或多種消泡劑會(huì)產(chǎn)生活潑的泡。活潑的泡不斷地聚合，維持了泡的尺寸分布。當(dāng)所述灰泥凝固時(shí)，在所述泡周圍形成了硫酸鈣二水合物晶體的互鎖基質(zhì)，從而在凝固材料中留下空隙。可以向漿料中添加任何消泡劑，包括非離子表面活性劑例如共聚物，該共聚物分別含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷-(PO-EO)-單元(DowCompany的Dowfax，Midland,MI)，EO-PO-EO或者PO-EO-PO嵌段聚合物(BASF的PLUR0NIC)，或者是聚硅氧烷分散劑例如WackerChemieAG提供的硅氧烷。在一些實(shí)施方式中將其與所述分散劑分開加入，所述硅氧烷化物是穩(wěn)定乳狀液形式的聚合硅氧烷。在一些實(shí)施方式中，它加入到混合器中的漿料中。所述漿料然后在一定條件下成型并干燥，所述條件能促使所述硅氧烷聚合形成高交聯(lián)的硅氧烷樹脂。優(yōu)選地，也向所述漿料加入催化劑，該催化劑能促使所述硅氧烷聚合形成高交聯(lián)的硅氧烷樹脂。所述硅氧烷通常是液體的、線性的氫改良的(hydrogen-modified)硅氧烷，但也可以環(huán)狀的氫改良的硅氧烷。這樣的硅氧烷可以形成高交聯(lián)的硅氧烷樹脂。這些本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的流體可以通過商業(yè)途徑獲得。通常，有用的線性的氫改良硅氧烷具有通式R"HSi02/2其中R"表示飽和或不飽和的一價(jià)烴基，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，R"表示烷基，最優(yōu)選R"是甲基。優(yōu)選地，在所述漿料形成之前，將硅氧烷乳狀液加入到定量的水中，從而為硅氧烷乳狀液與用于形成漿料的水充分混合提供足夠的時(shí)間。在加入到所述定量的水之前，尤其在加入可選的添加劑后以及接下來的處理步驟期間，所述硅氧烷乳狀液優(yōu)選被穩(wěn)定化并良好地分散在所述漿料中。穩(wěn)定的硅氧烷/水乳狀液可以可選地通過，將所述硅氧烷流體和少量的水在高強(qiáng)度的混合器中混合l-2秒的方式來制得。不需要化學(xué)乳化劑。因此形成的乳狀液足夠穩(wěn)定，硅氧烷流體與所述定量的水混合并且當(dāng)聚合發(fā)生時(shí)仍保持分散狀態(tài)。預(yù)制的硅氧烷乳狀液也是有用的。本發(fā)明的一些實(shí)施方式使用了甲基氫聚硅氧烷流體，其是Wacker-ChemieGmbH以SILRESBS-94名稱銷售的硅氧烷。優(yōu)選地，使用基于所述干灰泥重量的0.3至約1.Owt.%的BS-94流體。至少一個(gè)實(shí)施方式使用了基于所述干灰泥重量的0.4至約0.8wt.%的硅氧烷流體。也可以使用粉末狀的甲基氫聚硅氧烷，例如WackerBSPowderA和WackerBSPowderG。通過形成反應(yīng)性的硅烷醇化合物來使氫聚硅氧烷凝固。所述硅氧烷的就地聚合進(jìn)行地較慢，需要數(shù)天或數(shù)周時(shí)間才能完全凝固。催化劑的添加可以提高所述硅氧烷的凝固速度。可以使用本領(lǐng)域已知的任何催化劑，包括堿土金屬氧化物和氫氧化物。至少一些實(shí)施方式使用了死燒的或者烈火燒硬的氧化鎂催化劑。Baymag96(Baymag，Inc.，Calgary,Alberta,CA)是一種可以通過商業(yè)途徑獲得的能用作催化劑的死燒的氧化鎂。需要相對(duì)少量的催化劑。以干燥的煅燒石膏重量為基數(shù)，使用約O.1至約0.5wt.%，優(yōu)選使用0.2至約0.4wt.%。優(yōu)選地，所述催化劑的灼燒減重小于0.lwt.%，其表面積至少為0.3m7g。有關(guān)氧化鎂催化劑用于硅氧烷凝固的應(yīng)用的更多信息可以在共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)為2006/0035112的申請(qǐng)中找到，其公開日為2006年2月16日，在此通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。所述消泡劑可以以許多不同的方式可選地加入到所述漿料中。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述消泡劑和分散劑作為獨(dú)立的成分分別加入。所述分散劑與所述消泡劑的重量比范圍在約iooo:1至約1:i。可以將所述消泡劑加入到具有所述聚羧酸鹽分散劑的漿料攪拌器中；然而，也有可能是將所述消泡劑加入到所述泡沫水中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，在加入到所述石膏漿料之前，所述消泡劑在液體組合物中與所述分散劑和可選的表面活性組合在一起。MELFLUXPCE410L/35%FF(BASFConstructionPolymersGmbH)是一種與消泡劑、可選的表面活性劑和水組合在一起的分散劑實(shí)例，其可以提高時(shí)間穩(wěn)定性并使壁板產(chǎn)品具有均勻的配料?？梢允褂萌魏文軌蚍€(wěn)定含水混合物中消泡劑的表面活性劑。有用的表面活性劑包括環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，醇二乙醚R"-(E0)-H，乙炔二醇，單烷基聚烯烴(monoalkylpolyalkylenes)，乙氧基化的壬基苯酚，烷基醚磺酸酯以及它們的組合，苯乙烯/馬來酸共聚物，脂肪醇烷氧基化物或者具有碳鏈長(zhǎng)度是2-20個(gè)碳原子和聚亞烷基團(tuán)的醇，其中所述R13選自具有1-20個(gè)碳原子的脂肪族烴基。也可以使用這些表面活性劑的組合。所述分散劑和所述表面活性劑的重量比是約iooo:i至約i:i。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述消泡劑的第一部分連到所述分散劑的鏈上，而所述消泡劑的第二部分則沒有連上。這將出現(xiàn)，例如只有所述消泡劑的第一部分成功地連接到所述分散劑聚合物鏈上。所述消泡劑的第二部分然后出現(xiàn)在含水混合物中，并在所述連接著的消泡劑所起的消泡作用外額外地起到消泡作用。如果存在于含水混合物中，所述未連接的消泡劑將物理上分散到混合物中。如果存在于石膏漿料中，所述未連接的消泡劑將基本上分散在所述漿料中。當(dāng)所述消泡劑是以連到分散劑上的第三部分出現(xiàn)時(shí)，存在于聚合物中的另外單體的量應(yīng)達(dá)到約5mol^，或約0.05至約3molX。所述第三部分的實(shí)例包括通式IV(a)和IV(b)結(jié)構(gòu)——CH—CIIST或IV(a)R9CH—CH(iH2)z-R9CH—CHIV(b)-V-(H2C)z在通式IV(a)中，R8可以是H或是CH3，這取決于所述結(jié)構(gòu)單元是否為丙烯酸或是甲基丙烯酸的衍生物。在通式IV(b)中，W可以是氫，具有l(wèi)-20個(gè)碳原子的脂肪族烴基，具有5-8個(gè)碳原子的脂環(huán)族烴基，具有6-14個(gè)碳原子的芳基，所述芳基也可以是被取代的。S可以是-H，-C00aM或者-0)0111，其中a是1/2或者1，M是氫、一價(jià)或者二價(jià)的金屬陽離子、銨離子或者有機(jī)胺基，R11是具有3-20個(gè)碳原子的脂肪族烴基，具有5-8個(gè)碳原子的脂環(huán)族烴基或者是具有6-14個(gè)碳原子的芳基。所述脂肪族烴基可以是線性的或者是支鏈的，飽和的或者是不飽和的。優(yōu)選的脂環(huán)族烴基是環(huán)戊基或者環(huán)己基；優(yōu)選的芳基是苯基或者萘基。當(dāng)T=-C00R5時(shí)，S=C00aM或者-COOR5。當(dāng)T和S都是-C00R5時(shí)，所述相應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元衍生自二羧酸酯。約0.l-5mol^結(jié)構(gòu)單元是消泡劑部分。10<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>所述化合物是通式IV(a)的雙功能乙烯化合物，其通過各自的酰胺基或酯基相互連接，且只有一個(gè)乙烯基被共聚合。相似的情形可以適用于通式IV(a)的化合物，其中T=(CH2)Z_V_(CH2)Z_CH=CH-R、其中z=0-4，V是聚二甲基硅氧烷基W或者-0-C0-C6H4-C0-0-基，且R9的定義同上。這些化合物衍生自相應(yīng)的苯基二羧酸二烷基酯或者二亞烷基聚二甲基硅氧烷衍生物?；蛘咂渌墓簿塾脝误w可以與所述主要的兩種單體共聚合，所述共聚用單體例如是苯乙烯或者丙烯酰胺?？梢允褂镁哂惺杷阅艿某煞?。優(yōu)選具有酯結(jié)構(gòu)單元，聚環(huán)氧丙烷或聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷(PO/PE)，聚環(huán)氧丁烷-聚環(huán)氧乙烷(PB/PE)或者聚苯乙烯氧化物-聚環(huán)氧乙烷(PS/PE)單元的化合物。優(yōu)選美國(guó)專利號(hào)為5，798，425和美國(guó)專利號(hào)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>除了這些酯基外，所述結(jié)構(gòu)單元也可以包含其它的疏水結(jié)構(gòu)單元。這些包括聚環(huán)氧丙烷或者通式V的聚環(huán)氧丙烷_聚環(huán)氧乙烷衍生物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>X在1-150之間，y在0-15之間。所述環(huán)氧丙烷(環(huán)氧乙烷)衍生物可以通過基團(tuán)U1連接到通式IV(a)結(jié)構(gòu)單元中的乙基上，其中U1=-CO-NH-，-O-，或者_(dá)CH2_0-。所述結(jié)構(gòu)單元因此是與通式IV(a)的結(jié)構(gòu)單元對(duì)應(yīng)的酰胺、乙烯醚或者烯丙醚。R"可以是與R9相同的定義(參見上面)或者是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中U2=-NH-CO-，-O-，-OCH廠，且S的定義與上面所定義的相同。這些化合物是通式IV(a)的具有兩種不同功能的(bifunctional)烯基化合物的聚環(huán)氧丙烷(聚環(huán)氧乙烷)衍生物。作為另外的疏水結(jié)構(gòu)單元，所述通式IV(a)的化合物可以含有聚二甲基硅氧烷基團(tuán)，通式IV(a)對(duì)應(yīng)于T=-W-R7。W是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(以下稱為聚二甲基硅氧烷基團(tuán))，R7可以與R2的定義相同，且n可以在2_100之間。所述聚二甲基硅氧烷基團(tuán)可以不僅直接連到通式IV(a)的亞乙基上，也可以通過基團(tuán)-CO-[NH-(CH2)J-W-R12或者-C0-0(CH2)-W-R12連接，其中R12優(yōu)選如R9的定義，s=1或2并且z=0至2。R12也可以是下式基團(tuán)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>6，777，517的專利中公開的化合物。優(yōu)選在混合前將所述含水混合物作為單獨(dú)的物流加入到所述定量的水中，加入到泡沫水中，或加入到混合器中。在其它處理步驟期間加入所述溶液是合適的?？梢詫⑷我饬康乃尤氲剿鰸{料中，只要這個(gè)水量能夠制得易流動(dòng)的漿料。所用水量的變化主要是根據(jù)與它一起使用的成分，所用的確切的分散劑，所用灰泥和添加劑的性能來變化。壁板的所述水與灰泥的比率("WSR")優(yōu)選在約0.1至約0.9，該比率以所述灰泥的干重為基數(shù)。通常優(yōu)選的WSR為約0.2至約0.85。地板組合物的WSR優(yōu)選在約0.17至約0.45，優(yōu)選約0.17至約0.34?？伤艿幕蚩蓾茶T的產(chǎn)品所用的水的WSR優(yōu)選為約0.l至約O.3，優(yōu)選在0.16至約0.25。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，適當(dāng)?shù)募尤隡elfluxPCE分散劑可以將WSR降低至O.1或更少。用于生產(chǎn)漿料的水越純則控制漿料和凝固石膏性能的效果越好。已知鹽和有機(jī)化合物可以用于調(diào)整所述漿料的凝固時(shí)間，它們?cè)诖倌齽┖湍桃种苿╅g的大范圍內(nèi)有所不同。有些雜質(zhì)會(huì)在二水合物晶體的互鎖基質(zhì)形成時(shí)產(chǎn)生不正常，降低凝固產(chǎn)品的強(qiáng)度。事實(shí)上，通過使用沒有污染物的水可以提高產(chǎn)品強(qiáng)度和連貫性。驚奇地發(fā)現(xiàn)，某些緩凝劑和MelfluxPCE族分散劑的使用會(huì)意想不到地增加分散劑效能。通常，將第一部分緩凝劑加入到所述漿料中以防止在混合器和有關(guān)的漿料接觸部分中形成固體。如果所述煅燒石膏開始凝固，二水合物晶體會(huì)淀積在所述混合器的內(nèi)部和有關(guān)漿料接觸部分。某些緩凝劑會(huì)延緩結(jié)晶過程的開始，從而防止在所述漿料進(jìn)入到混合器和有關(guān)的漿料接觸部分時(shí)形成凝固石膏團(tuán)塊，這在以后可以避免對(duì)它的產(chǎn)品和/或生產(chǎn)造成消極的影響。第一部分的凝固緩凝劑加入的量通常至多為約1lb./MSF(4.9g/m2)。用于特定漿料中的緩凝劑的準(zhǔn)確用量主要取決于所述石膏的性能，所用的其它原材料的性能，煅燒方式，存在的添加劑的量和類型。然而，當(dāng)存在MelfluxPCE分散劑的情況下，第二部分的緩凝劑似乎具有減少使所述漿料具有流動(dòng)性而所需的、甚至是保持所述混合器清潔并且基本上沒有石膏固體所需的水、分散劑以及兩者用量的能力。此外，當(dāng)緩凝劑的量線性增加時(shí)，PCE用量的減少不是線性改變的。例如，VERSENEX80EChelatingAgent(DowChemicalCo.，Midland,MI)和Melflux410L/35%FF分散劑的協(xié)同使用已經(jīng)顯示出，可以使分散劑的量減少達(dá)37%，該量是基于生產(chǎn)具有恒定流動(dòng)性和相似凝固特性的漿料。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，除了所述第一部分緩凝劑外，所述第二部分緩凝劑是約O.05至約0.3lb/MSF。在其它的實(shí)施方式中，所述第二緩凝劑的范圍是約0.05至約0.51b/MSF，或者約0.5至約llb/MSF。使用大量的第二部分可以克服任何開發(fā)工藝的問題。如果這個(gè)產(chǎn)品在刀具處對(duì)于切割而言太軟的話，則可以加入一定量的促凝劑以克服所述緩凝劑的效果。所述第一緩凝劑部分和第二緩凝劑部分可以單獨(dú)或者以組分配方的形式加入到所述的漿料中。所述緩凝劑可以以所述第一部分緩凝劑、第二部分緩凝劑或者兩者組合的方式使用。本發(fā)明的一些實(shí)施方式使用了二亞乙基三胺五乙酸鹽(DTPA)緩凝劑。至少一個(gè)實(shí)施方式使用了五鈉DTPA(pentasodiumDTPA)，被稱為VERSENEX80E。預(yù)期其它的緩凝劑對(duì)PCE效能的改進(jìn)上也應(yīng)該顯示處相似的性能，這些緩凝劑包括氨基三(亞甲基磷酸)五鈉鹽(Dequest2006分散劑，ThermphosTradingGmbH)，酒石酸，琥珀酸，檸檬酸，馬來酸和它們相應(yīng)的鹽(Na，K，NH4，Li)。所述漿料中也可以加入額外的添加劑，這對(duì)于石膏漿料的特定應(yīng)用是典型的。加入干的促凝劑(達(dá)到約451b./MSF(219g/m2))以改變水合反應(yīng)發(fā)生的速度。"CSA"是一種促凝劑，其含有與5%糖一起粉碎的95%硫酸鈣二水合物，并加熱到250°F(121°C)使得糖焦化。CSA可以從UnitedStatesGypsumCompany,Southard,0K工廠獲得，其是根據(jù)美國(guó)專利號(hào)為3，573，947的專利來制得的，在此通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。其它優(yōu)選的促凝劑是硫酸鉀，硫酸鋁，硫酸鈉以及硫酸氫鈉。HRA是新鮮的與糖一起粉碎的硫酸鈣二水合物，所述硫酸鈣二水合物與糖的比率在約3-25磅糖/100磅硫酸鈣二水合物。其進(jìn)一步記載在美國(guó)專利號(hào)為2，078，199的專利中，在此通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。如美國(guó)專利號(hào)為4，019，920的專利所教導(dǎo)的，可以用淀粉來替換糖，在此通過引用的方式將該申請(qǐng)并入到本申請(qǐng)中。還可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它促凝劑。另外一種促凝劑，其被稱作濕的石膏促凝劑或WGA，也是一種優(yōu)選的促凝劑。美國(guó)專利號(hào)為6，409,825的專利公開了濕的石膏促凝劑的應(yīng)用以及制備方法，在此通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。這種促凝劑包含至少一種選自以下組的添加劑有機(jī)磷酸化合物，含有磷酸鹽的化合物或其混合物。所述濕的石膏促凝劑的用量在約5至約80磅/1000平方英尺(24.3至390g/m2)的板產(chǎn)品。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述石膏漿料中包含了添加劑以改進(jìn)最終產(chǎn)品的一種或多種性能?？梢园凑毡绢I(lǐng)域技術(shù)人員知道的方式或量來使用添加劑。濃度是指每iooo平方英尺的成品板材中的量("MSF")?？蛇x向所述漿料中可選地加入玻璃纖維或紙纖維。向所述石膏漿料中加入蠟乳狀液或硅環(huán)氧乙烷(silioxanes)以改進(jìn)最終石膏板材的防水性能。在一些實(shí)施方式中，可以向所述石膏漿料中加入三-偏磷酸鹽化合物，以提高產(chǎn)品強(qiáng)度并改進(jìn)凝固石膏的抗熔垂性(sagresistance)。優(yōu)選地，所述三_偏磷酸鹽化合物濃度是所述煅燒石膏重量的約0.004%至約2.0%。含有三-偏磷酸鹽化合物的石膏組合物已經(jīng)公開在美國(guó)專利號(hào)為6，342，284和6，632，550的專利中，這兩者在此通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。典型的三_偏磷酸鹽化合物包括三_偏磷酸鈉、鉀或鋰鹽，例如可以從Astaris，LLC.，St丄ouis，M0獲得的那些。當(dāng)三_偏磷酸鹽與會(huì)升高所述漿料pH值的石灰或其它的改進(jìn)劑一起使用時(shí)需要特別當(dāng)心。pH值超過大約9.5的時(shí)候，所述三-偏磷酸鹽會(huì)失去提高產(chǎn)品強(qiáng)度的能力，并且所述漿料變得十分緩凝。其它用于壁板的潛在添加劑是抗微生物劑，其能夠抑制霉菌、霉或者真菌的生長(zhǎng)。根據(jù)所選的抗微生物劑和用于壁板的預(yù)計(jì)用途，可以將抗微生物劑添加到表層、石膏芯部或者兩者中?？刮⑸飫┑膶?shí)例包括硼酸、吡啶硫酮鹽和銅鹽?？梢詫⒖刮⑸飫┨砑拥奖韺踊蛘呤嘈静?。使用時(shí)，表層中抗微生物劑的量小于500卯m。此外，所述石膏組合物可選地含有淀粉，例如預(yù)膠化淀粉或者酸改性的淀粉。引入預(yù)膠化淀粉可以提高所述凝固和干燥的石膏鑄件的強(qiáng)度，并最小化或避免紙分層的風(fēng)險(xiǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道預(yù)膠化原料淀粉的方法，例如，比如在溫度至少為約185°F(85°C)下煮原料淀粉，或者是其它的方法。預(yù)膠化淀粉的合適實(shí)例包括但不限于可以通過商業(yè)途徑從BungeMillingInc(St.Louis，MO)獲得的PCF1000starch，可以通過商業(yè)途徑從ArcherDanielsMidland公司獲得的AMERIKOR818和HQMPREGEL淀粉。如果含有所述預(yù)膠化淀粉，則其可以以任何適當(dāng)?shù)牧看嬖?。例如，如果含有的話，則可以將干燥粉末或液體形式的所述預(yù)膠化淀粉加入到用以形成凝固石膏組合物的混合物中去，這樣其存在的量是灰泥重量的約O.5%至約1.5%的固體。可以使用其它已知的添加劑以改進(jìn)產(chǎn)品的特定性能。可以使用糖，例如葡萄糖，去改進(jìn)板端部的紙張粘合。如果需要改進(jìn)剛性，則通常添加硼酸。通過添加蛭石可以改進(jìn)阻燃性。這些和其它已知的添加劑在現(xiàn)有的漿料和壁板配方中都是有用的。操作中，所述煅燒石膏通過運(yùn)輸設(shè)備輸送到混合器中。在進(jìn)入到混合器之前，將干燥的添加劑加入到粉末狀的煅燒石膏中，所述添加劑例如是干燥的促凝劑。也可以將其它添加劑加入到水中。當(dāng)添加劑是液體形式時(shí)，這是非常方便的。對(duì)于大多數(shù)添加劑而言，不存在有關(guān)添加劑加入到漿料中的臨界問題，可以使用任何方便的設(shè)備或方法來添加添加劑。當(dāng)使用MelfluxPCE分散劑時(shí)，重要的是在加入灰泥之前將所述分散劑加入到水中。所述泡沫漿料放在軟的易曲折的進(jìn)料斗中輸送到板材的生產(chǎn)線，在那里所述漿料淀積在紙飾面板上并沿著飾面板的寬度擴(kuò)散開。第二紙飾面板可選地施加到所述漿料的上面，形成連續(xù)的石膏板夾層。然后所述夾板通過成形壓板的下方將飾面壓入到軟的漿料中，并使成形的板具有一致的厚度。在一些實(shí)施方式中，通過迭代工藝(iterativeprocess)來制造石膏產(chǎn)品，以"細(xì)調(diào)"所述空隙尺寸的分布。在一些情況下，特定產(chǎn)品的最佳空隙尺寸分布部分取決于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)。原材料和其它工藝條件的變化也可以對(duì)空隙尺寸分布產(chǎn)生影響。為了獲得理想的空隙尺寸分布，或者為了在各種條件下維持尺寸分布，較為有利的是改變或修正空隙尺寸分布。在一些實(shí)施方式中，所述空隙尺寸分布甚至在聚羧酸鹽分散劑和消泡劑已經(jīng)固定不變的情況下也可以進(jìn)行變化。當(dāng)用這種方法來調(diào)節(jié)時(shí)，先假定其它的工藝條件，尤其是水與灰泥的比率基本上保持不變。在這種方法中，是去改變一種或多種皂和泡沫水形成的含水皂混合物的初始濃度。用于各種實(shí)施方式中的皂在含水皂混合物中的重量濃度范圍，在約0.1%至約2%，約0.1至約1.5%，約0.2%至約1%，約0.15%至約0.75%，約0.3%至約0.75%，約0.25至約0.5%，約0.2%至約0.4%以及約1%至約2%。所述泡沫從所述含水皂混合物預(yù)先生成。產(chǎn)生泡沫的一種方法是使用泡沫發(fā)生器，其可以將皂液與空氣進(jìn)行混合?？梢允褂萌魏位旌戏椒ㄊ乖砼c空氣結(jié)合，這種結(jié)合可以引起泡的產(chǎn)生，所述混合方法包括攪拌、湍流或者混合。所述水和空氣的量被控制在可以產(chǎn)生特定密度的泡沫。通過調(diào)整所述泡沫體積來控制干燥產(chǎn)品的總重量。這樣的發(fā)泡劑混合物可以"離線"預(yù)混合，也就是與制備所述泡沫石膏產(chǎn)品的工藝分開。但是，優(yōu)選同時(shí)和連續(xù)地混合所述第一和第二發(fā)泡劑，作為混合工藝的整體"在線"部分。這可以通過例如以下方法來實(shí)現(xiàn)在泡沫發(fā)生器邊或者就在泡沫發(fā)生器前，泵送所述不同發(fā)泡劑的單獨(dú)物流，并將這些流合在一起，所述泡沫發(fā)生器用于產(chǎn)生含水泡沫的物流，該含水泡沫物流然后加入到所述煅燒石膏中并與其混合。通過這種方式的混合，所述第一和第二發(fā)泡劑在混合物中的比率可以被簡(jiǎn)單且有效調(diào)整(例如，通過改變一種或兩種單獨(dú)物流的流速)來獲得所述泡沫凝固石膏產(chǎn)品中理想的空隙特征。這種調(diào)整隨最終產(chǎn)品的檢查情況而定，通過檢查最終產(chǎn)品來確定是否需要進(jìn)行這種調(diào)整。這種"在線"混合和調(diào)整的進(jìn)一步描述可以在美國(guó)專利號(hào)為5，643，510和5，683，635的專利中找到，它們先前已經(jīng)通過引用的方式并入到本申請(qǐng)中。所述石膏漿料是通過以下方法制備得到組合定量的水、水硬成分、消泡劑和聚羧酸鹽分散劑，混合它們直到得到均勻的漿料。所述分散劑優(yōu)選加入到定量的水中，加入到泡沫水中，在定量的水和泡沫水之間分配，或者直接加入到混合器中。干燥成分在灰泥運(yùn)送設(shè)備中進(jìn)行組合，然后通過運(yùn)送設(shè)備輸送到混合器。當(dāng)所述運(yùn)送設(shè)備移動(dòng)時(shí)，可以將包括粘土和促凝劑的可選干燥成分加入到灰泥中。將所述干燥成分和定量的水連續(xù)地加入到高剪切混合器中，以形成石膏漿料。將可選的濕成分，例如抗垂劑和凝固延緩劑直接加入到所述混合器中。改變定量的水、分散劑或者兩者的量，以維持恒定不變坍落塊尺寸(slumppattysize)，下面將對(duì)此作更詳細(xì)的描述。所述漿料和預(yù)先生成的泡沫結(jié)合在一起以形成泡沫石膏芯部。結(jié)合所述石膏漿料和預(yù)先生成的泡沫的一種方式是給所述泡沫加壓并使其進(jìn)入到漿料中。至少一個(gè)實(shí)施方式使用了泡沫環(huán)(foamring)去分散所述泡沫。所述泡沫環(huán)是一種成型裝置，其可以使所述漿料流過它。它包括一個(gè)或多個(gè)噴口或槽，所述噴口或槽用于在所述漿料通過環(huán)的時(shí)候?qū)⒓訅汉蟮呐菽尫诺剿鰸{料中。泡沫環(huán)的使用已經(jīng)記載在美國(guó)專利號(hào)為5，683，635的專利中，在此通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。另外一種組合所述泡沫和漿料的方法是將所述泡沫直接加入到混合器中?？梢酝ㄟ^調(diào)整所述皂在所述含水皂混合物中的濃度來精確控制泡沫石膏芯部的空隙尺寸分布。在制得泡沫石膏芯部后，檢查石膏芯部的內(nèi)部以揭示空隙結(jié)構(gòu)。空隙尺寸分布的改變是通過從最初或先前的濃度改變?cè)頋舛葋韺?shí)現(xiàn)的。如果內(nèi)部具有大量的小空隙部分，則減小含水皂混合物中的皂濃度。如果發(fā)現(xiàn)太多太大的橢圓形或不規(guī)則形狀的空隙，則應(yīng)該增加皂濃度。雖然最佳的空隙尺寸分布可以隨著產(chǎn)品、區(qū)域或所用的原材料而變化，但是不管如何定義，這種工藝技術(shù)在獲得理想空隙尺寸中都是有用的。所述理想的空隙尺寸分布在許多實(shí)施方式中是能為所用的石膏配方制得高強(qiáng)度芯部的尺寸分布。例如，在一些實(shí)施方式中，所述泡沫石膏芯部應(yīng)該具有的空隙尺寸分布是，小于0.25mm的空隙的總體積要比大于0.25mm空隙的總體積小?；旧纤锌傮w積的空隙中的空隙的直徑應(yīng)當(dāng)基本上小于或等于約1.4mm。當(dāng)不符合這些標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，調(diào)整含水皂混合物中皂的濃度，并進(jìn)一步檢查樣品。如果小于約0.25mm空隙的總體積太大的話，則降低含水皂混合物中皂的濃度。如果總體積空隙中的顯著部分是直徑大于1.4mm的空隙時(shí)，則增加含水皂混合物中的皂濃度。前面定義的標(biāo)準(zhǔn)僅僅是一些特定的實(shí)施方式的最佳芯部結(jié)構(gòu)的兩個(gè)方面。為了制得或維持所需的空隙尺寸分布的需要，可以經(jīng)常重復(fù)這個(gè)方法。這種方法也可以與其它改變空隙尺寸分布的方法組合使用，所述其它方法例如是改變分散劑的類型或用量，改變泡沫密度或者改變穩(wěn)定的皂與不穩(wěn)定的皂的比率，以更有效地實(shí)現(xiàn)空隙尺寸分布的控制。具體實(shí)施方式實(shí)施例1進(jìn)行工廠條件下的試用，以比較萘磺酸鹽縮合物分散劑("NS")和聚羧酸鹽分散劑。在試用期間，制得215ft/min恒定的生產(chǎn)線速度的石膏建筑板材。下表l示出了每個(gè)樣品所用的成分以及工藝條件。除非另行說明，每個(gè)剩余成分的量是指每iooo平方英尺建15筑板材產(chǎn)品中的磅數(shù)。"WSR"是水與灰泥的比率，其中包括了泡沫水、添加的水和定量的水。向所有樣品中添加所述灰泥重量的0.32%的玻璃纖維。加入所述灰泥重量的0.17%的葡萄糖。向每個(gè)樣品中加入這兩種成分。使用兩種聚羧酸鹽分散劑。MELFLUXPCE356L/35%ND("356")是一種在水中的分散劑，其不含有消泡劑和可選的表面活性劑。MELFLUXPCE410L/35%FF是聚羧酸鹽分散劑、消泡劑、表面活性劑和水形成的含水混合物。所用的NS分散劑是Diloflo-CA(GeoSpecialtyChemicals,Lafayette,IN)。在制備泡沫中，使用了Polyst印B25和SteolCS230皂(St印anCompany，Northfield，IL)。在制備所述漿料期間，所用分散劑的量可以進(jìn)行調(diào)整以產(chǎn)生具有基本上均勻流動(dòng)性的漿料，所述均勻流動(dòng)性用坍塌度試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量。然后將HRA的量調(diào)整到可以在切割刀具處產(chǎn)生良好硬度的最小量。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在連續(xù)加入到所述混合器之前，將含有所述灰泥、HRA、淀粉和粘土的干燥成分組合在一起。將所述定量的水和分散劑連續(xù)加入到混合器中。同時(shí)，將所述皂和泡沫水組合在一起以在混合物外產(chǎn)生泡沫。當(dāng)所述漿料從所述混合器中不斷釋放出來的時(shí)候，在壓力作用下，所述泡沫被壓入到所述漿料中。所述漿料沿著軟管向下移到所述成形工作臺(tái)時(shí)形成的湍流足以將泡沫和漿料混合在一起。在成形工作臺(tái)處，所述漿料淀積在飾面紙上。將第二塊飾面紙放置在所述漿料的上面以形成"夾板"。所述夾板然后通過成形板的下部，以使所述漿料沿著紙的寬度均勻分布，從而使形成的夾板具有均勻厚度。然后用刀具將所述連續(xù)的夾板切割成板材，然后干燥爐干燥。從表1可以看到，相對(duì)于NS分散劑，含有聚羧酸鹽分散劑的樣品使用的分散劑較少。此外，含有消泡劑和表面活性劑的410分散劑的用量要比單獨(dú)的聚羧酸鹽少。作為重復(fù)生產(chǎn)過程的一部分，緩凝劑和皂的量有時(shí)隨著聚羧酸鹽分散劑而減少。分散劑用量的減少可以降低成本。實(shí)施例2使用來自西方石膏來源的煅燒石膏約600g生產(chǎn)具有0.64水灰泥比率(WSR)的漿料。MelfluxPCE410L/35%FF添加的量足以產(chǎn)生恒定不變的塊尺寸，使用對(duì)塌度試驗(yàn)測(cè)試塊尺寸。通過單獨(dú)的泡沫發(fā)生器來產(chǎn)生泡沫，并在混合時(shí)間的最后期間將泡沫加入到混合器中。泡沫是使用泡沫發(fā)生器從皂和泡沫水的混合物中制得的，所述混合物含有約0.75%皂。所述皂是HYONICPFM-33(GE0SpecialtyChemicals,Ambler，PA.)和SteolCS-330(St印anCo.，Northfield，It)的90:10混合物。以下步驟進(jìn)一步描述了剩下的工藝條件?；旌洗涡蚝头椒ㄈ缦?.將水、分散劑和添加劑放入到Hobart混合器的筒中，然后手工混合。2.在機(jī)械混合開始前，將預(yù)先與促凝劑和特定的添加劑混合在一起的灰泥加入到筒中并浸漬一小段時(shí)間。3.混合期間，加入泡沫以控制密度。泡沫的添加量根據(jù)目標(biāo)密度變化。4.在泡沫添加完畢后，所述漿料再被混合一段時(shí)間。5.然后測(cè)試漿料的坍塌度、變硬時(shí)間、密度和芯部結(jié)構(gòu)。為了確保所述試驗(yàn)準(zhǔn)確地反映減少分散劑用量的能力，有必要在緩凝劑用量改變時(shí)對(duì)其它的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。所述水/灰泥的比率、坍塌度、變硬時(shí)間和干燥密度保持不變。所述坍塌試驗(yàn)已經(jīng)記載在美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)為2006-0281837的申請(qǐng)中，其公開日期為2006年12月14日，在此通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。所有測(cè)試都是在相同水量下進(jìn)行的，以確保所述水/灰泥的比率是相同的。如果泡沫的量進(jìn)行了改變，則調(diào)整所述定量的水以使總水量保持不變。在緩凝劑的量改變后，調(diào)整分散劑的量以保持18±0.5cm的目標(biāo)坍塌度。緩凝劑的增加有時(shí)會(huì)導(dǎo)致變硬時(shí)間加長(zhǎng)，在這樣的情況下，調(diào)整促凝劑的量以維持100士5秒這一恒定不變的變硬時(shí)間。在下面的表2中，"量"指的是緩凝劑的量，單位是lbs/MSF，"硬化"("stiff")指的是以秒為單位的變硬時(shí)間，"CSA"指的是以克為單位的CSA促凝劑的量。PCE指的是以克為單位的MELFLUXPCE410L/35%FF分散劑的量，而"用量"("dose")是作為所述干燥煅燒石膏重量的重量百分比的分散劑的干燥重量基數(shù)。分散劑重量的改變可以改變所述漿料的發(fā)泡特性，因此，所述泡沫的量是變化的以維持37±lib/ft3這一目標(biāo)的石膏鑄件的干燥密度。用于這個(gè)鑄件的鑄模是207ml的杯，其高度是9.lcm，并且填充至滿到邊緣上。當(dāng)所述鑄件凝固時(shí)，如果所述漿料比杯邊緣多凝固了超過2mm，所述泡沫不是足夠穩(wěn)定的，并用更高濃度的穩(wěn)定皂重復(fù)所述試驗(yàn)。檢查所述石膏鑄件的內(nèi)部，以顯示泡結(jié)構(gòu)。如果所有樣品都具有小的泡，則用低濃度的皂去重復(fù)試驗(yàn)。如果發(fā)現(xiàn)是非常大的、橢圓形或者不規(guī)則形狀的泡，則周更高濃度的皂去重復(fù)試驗(yàn)。當(dāng)皂、分散劑和促凝劑的調(diào)整使得所述鑄件基本上相似時(shí)，計(jì)算％PCE減少量，表示用作使用在對(duì)照樣品中PCE用量百分?jǐn)?shù)的PCE量的變化。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>顯示在這些試驗(yàn)中的％PCE減少量不是線性的，并在這種緩凝劑和具有連接著的消泡部分的分散劑之間顯示出協(xié)同效應(yīng)。實(shí)施例3使用來自西方石膏來源的煅燒石膏約600g生產(chǎn)具有0.730水灰泥比率(WSR)的漿料。選擇這種WSR是為了在沒有任何分散劑或緩凝劑下，獲得18±0.5cm的坍塌塊尺寸(slumppattysize)。通過單獨(dú)的泡沫發(fā)生器來產(chǎn)生泡沫，并在混合時(shí)間的最后期間將泡沫加入到混合器中。泡沫是使用泡沫發(fā)生器從皂和泡沫水的混合物中制得的，所述混合物含有約0.75%皂。將皂與HYONICPFM-33(GeoSpecialtyChemicals,Lafayette,IN)和SteolCS-330(St印anCo.，Northfield，IL)的各種混合物一起加入，以在各種情形下產(chǎn)生相似的芯部空隙分布。以下步驟描述了剩下的工藝條件。混合次序和方法如下1.將水、任意的分散劑和添加劑放入到Hobart混合器的筒中，然后手工混合。2.在機(jī)械混合開始前，將預(yù)先與促凝劑和特定的添加劑混合在一起的灰泥加入到筒中并浸漬一小段時(shí)間。3.混和期間，加入泡沫以控制密度。泡沫的添加量根據(jù)目標(biāo)密度變化。4.在泡沫添加完畢后，所述漿料再被混合一段時(shí)間。5.然后測(cè)試漿料的坍塌度、變硬時(shí)間、密度和芯部結(jié)構(gòu)。這組試驗(yàn)包括了4種條件，漿料含有以及不含有緩凝劑，含有以及不含有分散劑。對(duì)于每種條件，以下參數(shù)基本上不變變硬時(shí)間、目標(biāo)的干燥密度、坍塌塊尺寸，以及芯部空隙分布。所述坍塌試驗(yàn)已經(jīng)記載在美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)為2006-0281837的申請(qǐng)中，其公開日期為2006年12月14日，之前已通過引用的方式將其并入到本申請(qǐng)中。如果改變所述泡沫的量以獲得理想的密度，則需要調(diào)節(jié)所述定量的水以平衡泡沫水的改變。當(dāng)將使用緩凝劑制得的漿料與使用不含緩凝劑制得漿料進(jìn)行對(duì)比時(shí)，試驗(yàn)3和試驗(yàn)4中的分散劑的量保持恒定不變。相似地，當(dāng)將使用分散劑制得的漿料與使用不含分散劑制得漿料進(jìn)行對(duì)比時(shí)，試驗(yàn)2和試驗(yàn)4中的緩凝劑的量保持恒定不變。調(diào)整促凝劑的量以獲得理想的變硬時(shí)間115士5秒，調(diào)整WSR以在整個(gè)研究中保持目標(biāo)的坍塌度18±0.5cm。分散劑量的改變或者WSR的改變可以改變所述漿料的發(fā)泡特性，因此改變所述泡沫的量以獲得目標(biāo)的干燥密度41士llbs/ft3。將一部分漿料用于填充207ml的杯，其高度是9.lcm。如果當(dāng)所述鑄件凝固時(shí)，所述漿料比杯邊緣多凝固了超過2mm，則所述泡沫不是足夠穩(wěn)定的，并用更高濃度的穩(wěn)定皂重復(fù)所述試驗(yàn)。檢查所述石膏鑄件的內(nèi)部，以顯示泡結(jié)構(gòu)。如果所有樣品都具有小的泡，則用低濃度的皂去重復(fù)試驗(yàn)。如果發(fā)現(xiàn)是非常大的、橢圓形或者不規(guī)則形狀的泡，則用更高濃度的皂去重復(fù)試驗(yàn)。調(diào)整皂、促凝劑和水直到每種條件的產(chǎn)品基本上相似。通過對(duì)比每個(gè)條件的WSR對(duì)于來自試驗(yàn)1的對(duì)照樣品的變化來計(jì)算"WSR減少量"。在下表3中，"緩凝劑"指的是緩凝劑的量，單位是lbs/MSF，"硬化"指的是以秒計(jì)的變硬時(shí)間，"CSA"指的是以克計(jì)的CSA促凝劑的量。"分散劑"表示分散劑的類型，而"分散劑(g)"表述35%固體的濕的基數(shù)上分散劑的量。"用量"是指用于的煅燒石膏重量百分?jǐn)?shù)表示的分散劑的干的基數(shù)量。含有PCE-410分散劑和緩凝劑的試驗(yàn)4的WSR減少量是O.095。這要大于單獨(dú)的試驗(yàn)2(單獨(dú)的緩凝劑的影響是0.010WSR減少量)和試驗(yàn)3(單獨(dú)的PCE的影響是0.075WSR減少量)的總和。這說明這種緩凝劑和其上具有消泡部分的分散劑之間具有協(xié)同效應(yīng)。盡管已經(jīng)示出和描述了所述泡沫漿料的特定實(shí)施方式，以及由其制得的建筑板材的特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在不背離本發(fā)明大的方面的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行改變或改良，本發(fā)明由下面的權(quán)利要求宣布。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>權(quán)利要求石膏漿料，含有水；水硬成分，以所述水硬成分的干重為基數(shù)，所述水硬成分至少含有50％重量的煅燒石膏；泡沫；消泡劑，以及聚羧酸鹽分散劑。2.如權(quán)利要求1所述的石膏漿料，其中至少一部分所述消泡劑連在所述聚羧酸鹽上，并含有疏水結(jié)構(gòu)單元，所述疏水結(jié)構(gòu)單元選自以下組聚環(huán)氧丙烷衍生物，聚環(huán)氧乙烷_聚環(huán)氧丙烷衍生物，聚二甲基硅氧烷組以及它們的混合物。3.如權(quán)利要求1所述的石膏漿料，其中所述消泡劑選自以下組硅油，含有硅酮的乳狀液，可聚合硅氧烷，有機(jī)修飾的聚硅氧烷，線性的或環(huán)狀的氫修飾的硅氧烷樹脂，硼酸酯，烷氧基化物，聚亞烷基二醇共聚物，具有消泡性能的乙炔二醇，以及式P(O)(0-R8)3的化合物，其中P代表磷，0代表氧，且R8是C2-C2。烷基。4.如權(quán)利要求1所述的石膏漿料，其中所述聚羧酸鹽分散劑基本上含有第一和第二重復(fù)單元，其中所述第一重復(fù)單元是烯屬的不飽和一元羧酸重復(fù)單元或者是它的酯或鹽，或者是烯屬的不飽和磺酸重復(fù)單元或它的鹽，所述第二重復(fù)單元具有通式(I)其中R1表示下式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R2是氫或脂肪族的Q至C5烴基團(tuán)；R3是未取代的或取代的芳基，優(yōu)選苯基；R4是氫或者脂肪族的Q至C2。烴基，脂環(huán)族的C5至C8烴基，取代的C6至C14芳基或者符合下式的基團(tuán)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R5和R7彼此獨(dú)立地代表烷基，芳基，芳烷基或者烷基芳基，且R6是二價(jià)的烷基，芳基，芳烷基或者烷芳基，p是0，1，2，3，包括0和3，m和n獨(dú)立地是2，3，4，5中的整數(shù)，包括2和5;x和y獨(dú)立地是1-350之間的整數(shù)，包括1和350，以及z在0-200之間，包括0和200。5.如權(quán)利要求4所述的石膏漿料，進(jìn)一步含有表面活性劑，其中所述表面活性劑選自以下組環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，醇二乙醚R9_(E0)-H，乙炔二醇，單烷基聚烯烴，壬基苯酚的乙氧基化物，烷基醚磺酸酯以及它們的組合，苯乙烯/馬來酸共聚物，脂肪醇烷氧基化物以及它們的組合，其中所述&選自以下基團(tuán)具有1-20個(gè)碳原子的脂肪族烴基。6.如權(quán)利要求4所述的石膏漿料，進(jìn)一步含有表面活性劑。7.由權(quán)利要求l所述的漿料制得的石膏建筑板材。8.由權(quán)利要求5所述的漿料制得的石膏建筑板材。9.如權(quán)利要求8所述的石膏板，其中所述表面活性劑選自以下組環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，醇二乙醚R9-(E0)-H，乙炔二醇，單烷基聚烯烴，壬基苯酚的乙氧基化物，烷基醚磺酸酯以及它們的組合，苯乙烯/馬來酸共聚物，脂肪醇烷氧基化物以及它們的組合，其中所述R9選自以下基團(tuán)具有1-20個(gè)碳原子的脂肪族烴基。10.如權(quán)利要求8所述的石膏板，其中至少一部分所述的消泡劑連在所述的聚羧酸鹽上，并含有疏水性結(jié)構(gòu)單元。11.制備石膏產(chǎn)品的方法，包含步驟形成處在初始濃度中的含水皂混合物，其含有一種或多種皂和泡沫水，所述初始濃度是指泡沫水中的一種或多種皂的重量濃度；從所述含水皂混合物從預(yù)先生成泡沫；通過將定量的水、水硬成分、消泡劑和聚羧酸鹽分散劑混合在一起來的方式來制備石膏漿料，所述水硬成分含有基于水硬成分干重的至少50%重量的煅燒石膏；組合所述漿料和預(yù)先生成的泡沫以形成泡沫石膏芯部，所述泡沫石膏芯材在芯部具有空隙尺寸分布；通過先用不同于初始濃度的第二濃度來進(jìn)行成形步驟，然后再進(jìn)行所述的預(yù)先生成、制備和組合步驟的方式，來改變組合步驟獲得的芯部空隙尺寸分布。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述改變步驟進(jìn)一步包括當(dāng)直徑小于0.25mm的空隙的總體積小于或等于大于0.25mm空隙的總體積時(shí)，減小皂在含水皂混合物中的濃度。13.制備泡沫石膏板材的方法，包括將聚羧酸鹽分散劑和消泡劑獨(dú)立地加入到定量的水、泡沫水或者這兩者中；提供含有煅燒石膏以及所述定量的水的石膏漿料；通過所述泡沫水和一種或多種發(fā)泡劑來產(chǎn)生泡沫；組合所述的泡沫和所述的石膏漿料以制得泡沫石膏漿料；使所述泡沫石膏漿料成形入板材中；以及使所述板材凝固。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述的選擇步驟進(jìn)一步包括選擇聚羧酸鹽分散劑使其含有多個(gè)醚連接的聚氧化烯烴鏈。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述制備步驟中的一種或多種發(fā)泡劑包括產(chǎn)生不穩(wěn)定泡沫的第一發(fā)泡劑，以及產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的第二發(fā)泡劑。全文摘要描述了一種石膏漿料，其含有水、水硬成分、泡沫、消泡劑以及聚羧酸鹽分散劑，所述水硬成分含有以所述水硬成分的干重為基數(shù)的至少50％重量的煅燒石膏。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在加入到所述石膏漿料之前，所述消泡劑先與分散劑結(jié)合在一起。所述消泡劑和分散劑可以以物理混合物的方式或者它們的組合方式加入，其中所述物理狀態(tài)混合物中所述消泡劑連接到所述分散劑聚合物上。在一些實(shí)施方式中，通過所述石膏漿料來制備石膏建筑板材。文檔編號(hào)C04B28/16GK101795992SQ200880103536公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2008年8月5日優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日發(fā)明者克里斯·李,劉青霞,大衛(wèi)·R·布萊克本,布魯斯·林恩·彼得森,約翰·L·福爾,莎倫·L·特蕾西,詹姆士·R·維特博爾德,邁克爾·P·謝克,阿爾弗雷德·利,陸潤(rùn)海申請(qǐng)人:美國(guó)石膏公司