專利名稱：：提高抗永久性變形的石膏制品和制備該制品的方法和組合物的制作方法提高抗永久性變形的石骨制品和制備該制品的方法和組合物本申請為分案申請，其母案申請的申請號為98801196.4，申請曰為1998年8月21日，發明名稱為"提高抗永久性變形的石骨制品和制備該制品的方法和組合物"。發明領域本發明涉及制備凝固石骨制品的方法和組合物，所述制品例如包括石骨板、增強石骨復合板、灰泥、可機加工材料、接縫處理材料和隔音瓦，并且涉及這些制品的制備方法和組合物。更具體地說，本發明涉及通過使用一種或多種增強材料，提高抗永久性變形(例如抗下垂)的凝固石骨制品。本發明一些優選的實施方案涉及這類制品的制備方法，包括在增強材料的存在下水化燒石骨，所述的增強材料使經如此水化的凝固石骨具有提高的強度，抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性(例如在干燥凝固石骨期間無收縮)。在制備凝固石貪制品時，增強材料還會賦予它們其它改進的性能和優點。在本發明另一個實施方案中，用一種或多種增強材料處理凝固石骨，以使它們具有類似的(如果不相同)增強、抗永久性變形(例如抗下垂)、尺寸穩定性和使石骨制品具有其它改進的性能和優點。在本發明的一些實施方案中，本發明的凝固石骨制品含有較大量的鹽酸鹽，但通常避免了這種鹽濃度對石骨制品的不利影響。
背景技術：
：許多眾所周知的實用制品含有有效量、常常作為主要組分的凝固石骨(二水硫酸鉤)。舉例來說，凝固石骨是內墻的典型干砌墻壁結構和建筑天花板中使用的紙面石骨板的主要成分(例如，參見美國專利US4009062和2985219)。正如美國專利US5320677公開的，它們也是石骨/纖維素纖維復合板和制品的主要成分。填平石骨板邊緣之間接縫的產品常常含有大量的石骨(例如，參見美國專利US3297601)。例如，正如美國專利USS39S438和3246063中公開的，在吊頂天花板中使用的隔音瓦可含有大量的凝固石膏。例如通常用來產生灰泥表面的內部建筑墻的常規灰泥一般主要取決于凝固石膏的形成。許多特種材料，例如在美國專利USSSM()外中公開的可精加工的制模和成模材料含有大量的石膏。大多數這類石膏制品的制備是形成燒石膏(半水疏酸鉤和/或無水硫酸鈣)和水(以及適當的其它組分)的混合物，將該混合物澆鑄到要求形狀的模具中或表面上，通過燒石膏與水反應，形成結晶水化石膏基質(二水疏酸鈣)，使混合物硬化，形成凝固(即再水化)石膏。通常還要進行輕微的加熱，以除去剩余的游離(未反應的)水，獲得干制品。通過所需的水化形成了凝固石膏晶體聯鎖基質的燒石膏，由此使石膏制品中的石膏結構具有強度。如果為了使石膏制品更能抵抗使用期間可能會有的應力，而提高其組分凝固石膏晶體結構的強度，那么上述所有的石膏制品將受益。人們一直在努力用較低密度的材料(例如膨脹珍珠巖或氣孔)來代替部分凝固石膏基質，以制備許多這類更輕質的石膏制品。在這種情況下，因為提供低密度制品強度的凝固石膏量較少，因此，需要使凝固石膏的強度提高到標準水平以上，剛好保持整個制品強度達到現有技術中較高密度制品的水平。此外，在許多石膏制品的構件中，尤其是在高濕度和高溫，或甚至在負荷條件下，需要有較高的抗永久性變形性(例如抗下垂)。人的肉眼通常觀察不到每2英尺長的石膏板下垂約0.1英寸以下的石膏板的下垂。因此，需要一種石膏制品，在這類制品的使用期限內，能抗永久性變形。例如，石膏板和石膏瓦常常以水平放置的方式貯存或使用。如果這些制品中的凝固石膏基質尤其是在高濕度和高溫下，或甚至在負荷下不足以抗永久性變形，那么制品在固定制品的點之間或通過底層構件支承的點之間的區域內開始下垂。這會使得它們變得難看并造成這類制品難以投入使用。在許多應用中，石膏制品必須能承受負荷，例如絕緣或冷凝負荷，而不能有可覺察的下垂。于是，人們一直需求能形成提高抗永久性變形(例如抗下垂)的凝固石膏。在石膏制品的制備、加工和工業應用過程中，也要求石膏制品中的凝固石膏具有較好的尺寸穩定性。尤其是在溫度和濕度改變的條件下，凝固石膏會收縮或膨脹。例如，當暴露在高濕度和高溫下的石膏板或石膏瓦中的石膏基質的晶體間隙吸收水分時，由于吸濕的板發生膨脹，會加劇下垂。另外，在凝固石膏制品的制備過程中，通常會有大量的游離(未反應的)水在石膏凝固后保留在基質中。該游離水通常隨后通過輕度加熱除去。當蒸發水離開石膏基質的晶體間隙時，基質由于凝固石膏固有力的作用，傾向于收縮(即水被保持在基質中聯鎖凝固石膏晶體之間的部分中，當水蒸發時，所述晶體然后運動相互靠近)。如果這種尺寸不穩定性可以避免或減小，那么會有許多優點。例如，如果石膏板在干燥期間不收縮，那么用現有的石膏板生產方法將能生產更多的制品，而且需要依賴于保持精確形狀和尺寸比例(例如在制模和成模中使用)的石膏制品可更好地用來達到它們的目的。例如，一些欲用于建筑內墻表面的灰泥由于在干燥期間不收縮而具有優點，這樣可使用較厚層的灰泥，而無需擔心開裂，也無需多次涂覆薄層并使得在層與層之間要花費長的時間使其進行充分的干燥。一些特種類型的石膏制品還存在其它特殊的問題。例如，低密度石膏制品的制備常常使用發泡劑，在燒石膏漿料(可流動的含水混合物)中產生水泡，當形成凝固石膏時，在制品中產生相應的永久性空隙.常會帶來的問題是因為所使用的含水泡沫本身是不穩定的，因此在形成凝固石膏前，許多水泡會聚集，并從較稀的漿料中逸出(就像氣泡浴中的氣泡一樣)，所以，為了獲得要求密度的制品，就得使用大量的發泡劑，以在凝固石膏中產生要求量的空隙。這樣成本就增加，并且化學發泡劑對石膏制品的其它組分或特性產生副作用的危險增大。因此，要求是能降低凝固石膏制品中產生要求量空隙所需的發泡劑量。現實中還需要一種新型、經改進的用于生產凝固石膏制品的組合物和方法，所述的石膏制品由含高濃度(即按混合物中硫酸鈣材料的重量計至少0.015%(重量))的氯離子或其鹽的混合物制成。氯離子或其鹽可以是硫酸鈣材料本身或混合物中使用的水(例如海水或含鹽的地下水)中的雜質，它們在本發明之前不能被用來制備穩定的凝固石膏制品。現實中還需要一種新型、經改進的用于處理凝固石膏的組合物和方法，以改善其強度、抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性。現實中一直需要一種新型、經改進的凝固石膏制品，和生產所述制品的組合物和方法，以解決、避免或減少上面提到的問題。本發明滿足了這些需求。本發明的概括本發明人令人驚奇地發現了意外地滿足上述需求的凝固石膏制品和用來制備它們的組合物和方法。本發明的每個實施方案滿足了一種或多種這樣的需求。提高抗永久性變形的本發明的凝固石膏制品是根據本發明制備的，其制備方法是首先形成硫酸鉤材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料的混合物，該增強材料包括縮合磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后將上述混合物保持在足以使硫酸鉤材料形成改進的凝固石膏材料的條件下。正如本文中使用的，術語"硫酸釣材料"是指無水硫酸鈣；半水硫酸釣；二水硫酸鈣；鈣離子和硫酸根離子；或它們中任一種或所有的混合物。在本發明的一些實施方案中，^^酸鈣材料主要是半水硫酸鈣。在這種情況下，所有的上述增強材料將使所形成的凝固石膏具有提高的抗永久性變形性。但是，有些增強材料(例如下列的鹽，或其陰離子部分三偏磷酸鈉(這里也稱為STMP),具有6-27個重復磷酸鹽單元的六偏磷酸鈉(這里也稱為SHMP)和具有1000-3000個重復磷酸鹽單元的聚磷酸銨(這里也稱為APP))將提供優選的優點，例如較大地提高了抗下垂性。此外，APP提供的抗下垂性與由STMP提供的相同，甚至當僅加入四分之一STMP濃度時。在本發明的一些優選的實施方案中，是通過向欲用來生產凝固石膏制品的燒石膏和水的混合物中加入三偏磷酸鹽離子來實現的(正如本文使用的，術語"燒石膏"是指oc半水硫酸釣，p半水硫酸釣，水溶性無水辟l酸鈣或它們中任一種或所有的混合物，術語"凝固石膏"和"水化石膏"是指二水硫酸鈣)。當混合物中的水自發地與燒石膏反應形成凝固石膏時，我們意外地發現與不含三偏磷酸鹽離子的混合物形成的凝固石膏相比，該凝固石膏具有提高的強度，抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性。改進這些特性的機理尚不清楚。此外，本發明人意想不到地發現三偏磷酸鹽離子(像APP—樣)不會延緩燒石膏形成凝固石膏的速率。事實上，在三偏磷酸鹽離子的使用范圍內，加入量較大時，實際上加速燒石膏形成凝固石膏的水化速率。由于凝固石膏的強度增加，這是特別令人驚奇的，因為人們通常認為在石膏技術中，磷酸或磷酸鹽物質延緩凝固石膏的形成并降低所形成石膏的強度。這對大多數這類物質來說是事實，但對三偏磷酸鹽離子來說卻不是這樣。因此，一般來說，本發明的一些優選實施方案提供了生產凝固石膏制品的方法，這種石膏制品具有提高的強度、抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性，所述方法包括形成燒石膏、水和三偏磷酸鹽離子的混合物，使該混合物保持在足以使燒石膏轉變成凝固石膏的條件(例如優選低于約120F的溫度)下。在本發明一些優選的實施方案中，所述方法是一種生產石膏板的方法，所述的石膏板含有夾在紙或其它材料的覆蓋板之間凝固石膏夾層的芯。板的制備是形成燒石膏、水和三偏磷酸鹽離子的可流動混合物，將該混合物沉積在覆蓋板之間，使得到的組件凝固和干燥。當由此形成的板具有全部要求的改進特性--提高的強度、抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性時，已經觀察到出于未知的原因，當板由于一些原因變得潮濕或在生產期間不完全干燥時，石膏芯和覆蓋板(通常含有紙)之間的結合強度會喪失或甚至失效，即使當該板含有典型的非預膠凝化的淀粉(例如酸改性的淀粉)時，所述的淀粉通常賦予更好的紙與芯結合的整體性。覆蓋板會從石膏板上剝離下來，而這是令人難以接受的。本發明人幸運地還發現了解決這種可能附帶問題的方法。已經發現通過在生產的漿料中加入預膠凝化的淀粉可避免帶來這個問題。然后使該淀粉分布在整個所形成的石膏芯中，并且已經令人驚奇地發現這樣做避免了削弱芯和覆蓋板之間的結合。因此，在本發明的一些實施方案中，提供了生產進一步改進石膏板的組合物和方法。所述組合物含有水、燒石膏、三偏磷酸鹽離子和預膠凝化淀粉的混合物。所述方法包括形成這種混合物，使它們沉積在覆蓋板之間，并使得到的組件凝固和干燥。在需要生產輕質石膏板的情況下，本發明提供了生產這種輕質石膏板的組合物和方法。所述組合物含有水、燒石膏、三偏磷酸鹽離子和水泡沫的混合物，所述方法包括形成這種混合物，使它們沉積在覆蓋板之間，并使得到的組件凝固和干燥。這種組合物和方法提供了輕質板，是因為水泡沫的泡在形成板的凝固石膏芯中產生相應氣孔的緣故。板的整體強度要比現有技術的混合物中包括水泡沫生產的板高，因為用于形成本發明板的混合物中的三偏磷酸鹽離子使強度提高。例如，按本發明制備的l/2英寸厚的天花板的抗永久性變形(例如抗下垂)要比使用現有技術的組合物和方法制得的5/8英寸厚的天花板好。因此，本發明可以明顯節省生產天花板的費用。本發明人意外地發現混合物中除了含有水泡沫外，還含有三偏磷酸鹽時還具有其它的優點。即已經發現當混合物中含有三偏磷酸鹽離子時，在形成的石膏制品中，所使用的每單位量的水泡沫會產生成比例更高的氣孔(更多的總氣孔體積)。其原因尚不清楚，但是，有利的結果是要在凝固石膏制品中產生要求量的氣孔體積，只要使用少量的發泡劑。這本身又降低了生產成本，減少了化學發泡劑對石膏制品其它組分或特性有害作用的危險。在本發明的一些實施方案中，提供了包括凝固石膏和增強材料的復合板，它們按如下方式制備在表面上形成或沉積混合物，其中該混合物含有補強材料、疏酸鈣材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料，所述增強材料包括縮合的磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使混合物保持在足以使硫酸鈣材料形成凝固石膏材料的條件下。本發明還提供了包括凝固石膏和基質顆粒的復合板，至少部分凝固石膏位于和靠近易于接近的基質顆粒的空隙處。該板是通過在表面上形成或沉積混合物制備的，其中該混合物含有基質顆粒；半水硫酸釣，至少其部分是以晶體的形式位于和靠近基質顆粒的空隙處；水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料，所述增強材料包括縮合的磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使該混合物保持在足以使半水硫酸鈣形成凝固石膏的條件下，由此通過半水硫酸釣晶體在基質顆粒的空隙中和靠近基質顆粒的空隙處的原位水化，形成位于和靠近易于接近的基質顆粒空隙處的凝固石膏部分。本發明還提供了含凝固石膏的可機加工的制品，它們通過形成混合物來制備，所述混合物含有淀粉、可水再分散的聚合物顆粒、硫酸鈣材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料，所述增強材料包括縮合的磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使該混合物保持在足以使硫酸鈣材料形成凝固石膏材料的條件下。本發明還提供了用于修飾石膏板邊緣之間接縫的凝固石膏產品，所述產品通過將一種混合物填入到接縫處來制備，所述混合物含有粘結劑、增稠劑、非均化劑、^琉酸鈣材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料，所述增強材料包括縮合的磷酸，每一種含有2個或多個褲酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使該混合物保持在足以使疏酸鈣材料形成凝固石膏材料的條件下。本發明還提供了凝固石膏隔音瓦，通過在盤槽中形成或沉積一種混合物而制備，所述混合物含有膠凝化淀粉、礦物棉、硫酸鉤材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料，所述增強材料包括縮合磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使該混合物保持在足以使硫酸鉤材料形成凝固石膏材料的條件下。本發明還提供了另一類型的凝固石膏隔音瓦，通過在盤槽中形成或沉積一種混合物而制備，所述混合物含有膠凝化淀粉、膨脹珍珠巖顆粒、纖維增強劑、硫酸釣材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料，所述增強材料包括縮合的磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使該混合物保持在足以使疏酸鈣材料形成凝固石膏材料的條件下。本發明還提供了凝固石膏制品，通過形成增強材料、二水硫酸鉤和水的混合物來制備。更具體地說，這些實施方案包括用增強材料處理石膏澆鑄體。已經發現形成的增強材料、水和二水硫酸釣的混合物提供的凝固石膏制品具有提高的強度、抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性。這種后凝固處理可通過添加增強材料，通過用增強材料噴霧或浸濕二水硫酸釣澆鑄體來實現。在本發明的一些實施方案中，提供了用混合物生產凝固石膏制品的組合物和方法，所述混合物含有高濃度的氯離子或其鹽(即按混合物中的硫酸鈣材料計至少0.015%(重量))。氯離子或鹽可以是硫酸鈣材料本身或混合物中使用的水(例如海水或含鹽的地下水)中的雜質，它們在本發明之前不能被用來制備穩定的凝固石膏制品。附圖的描述圖l是描繪石膏板制品包括本發明石膏板的制品重量的圖表。固2是將按本發明制備的石膏板的抗下垂性與市售的石膏板相比較的曲線圖，其中采用常規的U形釘固定和螺釘擰緊天花板連接件裝配所有的試驗板。圖3是將按本發明制備的石膏板的抗下垂性與市售的石膏板相比較的曲線圖，其中采用常規的F2100天花板連接件(即膠粘劑)來裝配所有的試驗板。圖4是按本發明制備的石膏板的下垂偏差效果與市售石膏板相比較的曲線圖。圖5是描繪按本發明處理石膏板的下垂偏差效果圖，所迷石膏板是用包括預先凝固和干燥石膏(即二水碌u酸鈣)的石膏板制備的。優選實施方案的描述本發明可用與現有技術中制備各種凝固石膏制品相類似的組合物和方法來實施。本發明一些優選實施方案的組合物和方法與現有技術中制備各種凝固石膏制品的主要區別是含有三偏磷酸鹽，使得在本發明的方法中，燒石膏再水化形成凝固石膏的過程在三偏磷酸鹽離子的存在下進行，由此體現出本發明的優點。在其它方面，本發明的組合物和方法可以與現有技術中的相應組合物和方法相同。本發明組合物中含有的三偏磷酸鹽可包括任何水溶性三偏磷酸鹽，它們不會與組合物的其它組分發生不利的相互影響。一些實用鹽的實例是三偏磷酸鈉、三偏磷酸鉀、三偏磷酸銨、三偏磷酸鋰、三偏磷酸鋁和這些鹽的混合物。三偏磷酸鈉是優選的。它易于從市場上買到，例如由St.Louis,Missouri的Solutia公司，即以前是St丄ouis，Missouri的Monsanto公司的一個單位購得。為了在實施本發明優選的一種方法中使用，可將三偏磷酸鹽溶解在燒石膏的含水混合物中，使三偏磷酸鹽離子的濃度按燒石膏的重量計為約0.004-2.0%(重量)。三偏磷酸鹽離子的優選濃度為約0.04-0.16%(重量)。更優選的濃度是約0.08%(重量)。如果在實施本發明的一些實施方案中要求易于貯存和運輸，那么可將三偏磷酸鹽預溶解在水中并以水溶液的形式混合到混合物中。根據本發明優選的一個實施方案，在燒石膏水化，形成凝固石膏期間，三偏磷酸鹽離子僅需存在于燒石膏的含水混合物中。因此，雖然通常更方便地，由此優選地將三偏磷酸鹽離子在早期階段混合到混合物中時，但也可在稍后階段使三偏磷酸鹽離子混合到燒石膏和水的混合物中。例如，在制備典型的石膏板時，將水和燒石膏一起加入到混合裝置中，充分地進行混合，然后通常沉積到位于傳送帶上的覆蓋板上，在大量的燒石膏發生再水化，形成凝固石膏前，將第二塊覆蓋板置于沉積的混合物上。雖然在其制備期間，在混合裝置中更方便地將三偏磷酸鹽離子加入到所述混合物中，但也可在后期階段加入三偏磷酸鹽離子，例如剛好在將第二塊板置于沉積物上之前，將三偏磷酸鹽離子的水溶液噴灑到經沉積的燒石膏含水混合物中，以便三偏磷酸鹽離子水溶液浸濕到沉積的混合物中，并且當發生整體水化，形成凝固石膏時有它們存在。將三偏磷酸鹽離子加入到混合物中的其它另一些方法對于本
技術領域：
中的普通技術人員來說是顯然的，當然也在本發明的范圍內。例如，可用一種三偏磷酸鹽預涂覆一塊或兩塊覆蓋板，以便當沉積的燒石膏含水混合物與覆蓋板接觸時，三偏磷酸鹽溶解并且引起三偏磷酸鹽離子遷移進入該混合物。另一種方法是甚至在加熱形成燒石膏前，使三偏磷酸鹽與生石膏混合，以便當將燒石膏與水混合，發生再水化時，該鹽就已經存在。使三偏磷酸鹽離子加入到混合物中的其它方法是通過任何適當的方式，例如用含三偏磷酸鹽的溶液噴霧或浸濕凝固石膏，將三偏磷酸鹽離子加入到凝固石膏中。已經發現三偏磷酸鹽離子可通過加工凝固石膏中使用的常規紙板遷移到凝固石膏中。在本發明中使用的燒石膏可以以在現有技術的相應實施方案中使用的典型形式和濃度存在。它可以是天然或合成的ot半水硫酸鈣、p半水硫酸鉤、水溶性無水硫酸釣或它們中的任一種或全部的混合物。在一些優選的實施方案中，使用ot半水硫酸鈣，因其產生具有較高強度的凝固石膏。在其它優選的實施方案中，使用p半水硫酸鈣或(3半水^^酸鈣和水溶性無水硫酸釣的混合物。在實施本發明時，可以使用常規量的其它常規添加劑，以賦予所要求的特性和便于制造生產，例如水泡沫、促凝劑、緩凝劑、再煨燒抑制劑、粘結劑、粘附劑、分散助劑、均化劑或非均化劑、增稠劑、殺菌劑、殺真菌劑、pH調節劑、著色劑、增強材料、阻燃劑、防水劑、填料和它們的混合物。在一些優選的本發明實施方案中，所述方法和組合物用來制備石膏板，所述石膏板包括夾在覆蓋板之間的凝固石膏材料的芯，三偏磷酸鹽離子按上述用量和方式使用。另一方面，可以用與現有技術中制備石膏法，例如，如美國專利US400卯62和2985219中公開的，將它們引入本文作為參考。采用這種優選的本發明組合物和方法制備的板具有改進的強度、抗永久性變形和尺寸穩定性。在制備石膏板的優選方法和組合物中，所述板的表層板含有紙，也使用預膠凝化的淀粉，以避免在極其潮濕的條件下另外稍微增大的紙脫層的危險。原料淀粉的預膠凝化是通過在至少185F的溫度下，在水中煮或按其它眾所周知的方法實現的。一些起本發明目的作用的易于得到的可膠凝化的淀粉的實例是(由它們的商品名稱來標記)PCF1000淀粉，由LauhoffGrain公司銷售；AMERIKOR818和HQMPREGEL淀粉，都由ArcherDanielsMidland公司銷售。為了在本發明優選的實施方案中使用預膠凝化的淀粉，應使它們在燒石膏含水混合物中的含量按燒石膏的重量計為約0.08-0.5%(重量)。優選的預膠凝化淀粉的含量為約0.16-0.4%(重量)。更優選的含量為約0.3%(重量)。如果現有技術中相應的實施方案也含有未經預膠凝化的(如許多情況下所進行的)淀粉，那么本發明實施方案中的預膠凝化淀粉還可用于全部或部分代替現有技術中通常使用的淀粉。在使用發泡劑在凝固石膏制品中產生空隙，以提供輕質制品的本發明實施方案中，可使用任何常規的已知可用于制備發泡凝固石膏制品的發泡劑。許多這樣的發泡劑是眾所周知的，易于購得，例如從Ambler,Pennsylvania的GEOSpecialtyChemicals處購得。實用發泡劑的進一步描述例如參見美國專利US4676835;5158612;5240639和5643510;和1995年6月22日公開的PCT國際申請公開W095/16515。在許多情況下，優選地在石膏制品中產生較大量的空隙，以保持其強度。這可以通過使用產生泡沫的發泡劑來實現，所產生的泡沫當與燒石膏漿料接觸時不太穩定。優選地，這可通過摻入大量的已知能產生不太穩定泡沫的發泡劑與少量的已知能產生較穩定泡沫的發泡劑來實現。這類發泡劑混合物可以"脫機"預混合，即與制備發泡石膏制品的工藝分開地進行。但是，優選地是同時和連續地，作為該工藝的整體"在線"部分來混合這類發泡劑。例如，這可通過泵送不同發泡劑的單獨料流，并將該料流一起或剛好在其之前輸送到泡沫發生器中，泡沫發生器的作用是產生隨后注入和與燒石膏漿料混合的水泡沫流。通過這種方式的混合，可以簡單和有效地調節(例如改變單獨料流中一種或兩種的流速)混合料中發泡劑的比例，以在發泡的凝固石膏制品中產生要求的空隙特征。這種調節將根據對最終制品的試驗，以確定這種調節是否需要來進行。美國專利US5643510和1995年12月22日提出的共同未決美國專利申請08/577367進一步描述了這種"在線"混合和調節。用于產生不穩定泡沫的一類發泡劑的實例具有下式ROSO30M@(Q)其中R表示具有2-20個碳原子的烷基，M表示陽離子。優選地，R表示具有8_12個碳原子的烷基。用于產生穩定泡沫的一類發泡劑的實例具有下式CH3(CH2)XCH2(OCH2CH2)YOSO30M(J)其中X表示2-20的數，Y表示0-10的數并且至少50%(重量)的發泡劑中該值大于O,而M表示陽離子。在本發明一些優選的實施方案中，將具有上式(Q)和(J)的發泡劑一起混合，使得式(Q)發泡劑和式(J)(Y為0)的發泡劑部分一起占所形成的發泡劑混合物中的86-99%(重量)。在本發明一些優選的實施方案中，水泡沫已經由具有下式的預混合發泡劑產生CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)YOS03@M@(Z)其中X表示2-20的數，Y表示0-10的數并且在至少50%(重量)的發泡劑中該值為O,而M表示陽離子。優選地，式(Z)發泡劑的86-99%(重量)中Y為O。在本發明一些優選的實施方案中，所述方法和組合物用于制備含凝固石膏和補強材料顆粒的復合板，以上述濃度和方式使用了三偏磷酸鹽離子。特別優選地是復合制品含有凝固石膏和基質顆粒，至少部分凝固石膏位于和靠近易于接近的基質顆粒的空隙中。本發明組合物含有一種混合物在其內部具有易于接近的空隙的基質顆粒；燒石膏，至少部分以晶體形式位于和靠近基質顆粒的空隙處；和水溶性三偏磷酸鹽。該組合物可與水混合，形成本發明的水、其內部具有易于接近的空隙的基質顆粒、燒石膏(至少其部分以晶體形式位于和靠近基質顆粒的空隙處)和三偏磷酸鹽離子的混合物。本方法包括形成這種混合物，將該混合物沉積在一個表面上或注入模具中，使它們凝固和干燥。另一方面，可用與合物和方法，例如，正如美國專利US5320677公開的，這里引入本文作為參考。在本發明一些優選的實施方案中，所述方法和組合物用于制備可機加工材料，以上述濃度和方式使用了三偏磷酸鹽離子。在這些實施方案的一些優選形式中，所述組合物含有燒石膏、水溶性三偏磷酸鹽、淀粉和可水再分散性聚合物顆粒的混合物。該組合物與水混合，形成本發明的水、燒石膏、三偏磷酸鹽離子、淀粉和可水再分散性聚合物顆粒的混合物。本方法包括形成這種混合物，將該混合物沉積在一個表面上或注入模具中，使它們凝固和干燥。就其它方面而言，除了引入三偏磷酸鹽和三偏磷酸鹽離子外，可用與現有技術中制備可機加工灰泥材料相應的組合物和方法相同的組分和方式實施該組合物和方法，例如，正如美國專利US5534059公開的，這里引入本文作為參考。在本發明一些優選的實施方案中，所述方法和組合物用于制備^務飾石膏板邊緣之間接縫處使用的材料，以上述濃度使用了三偏磷酸鹽或三偏磷酸鹽離子。就其它方面而言，除了引入三偏磷酸鹽和三偏磷酸鹽離子外，可用與現有技術中用于制備接縫修飾材料相應的組合物和方法相同的組分和方式實施該組合物和方法，例如，正如美國專利US329760P厶開的，這里引入本文作為參考。在這種實施方案的一些優選形式中，所述組合物含有燒石膏、水溶性三偏磷酸鹽、祐結劑、增稠劑和非均化劑的混合物。該組合物可與水混合，形成本發明的燒石膏、三偏磷酸鹽離子、粘結劑、增稠劑和非均化劑的混合物。本方法包括形成這種混合物，將該混合物注入到石膏板邊緣之間的接縫處，使它們凝固和干燥。在這種優選的接縫修飾實施方案中，祐結劑、增稠劑和非均化劑選自對于接縫復合物技術中那些熟練的技術人員來說眾所周知的組分。例如，祐結劑可以是常規的膠乳祐結劑，聚(乙酸乙烯酯)和聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)是優選的，它們在組合物中的含量為約l-15%(重量)。實用的增稠劑的實例是纖維素增稠劑，例如乙羥基乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基鞋丙基纖維素或羥乙基纖維素，它們在組合物中的含量為約0.1-2%(重量)。合適的非均化劑的實例是硅鎂土、海泡石、膨潤土和蒙脫石土，它們在組合物中的含量為約1-10%(重量)。在本發明一些優選的實施方案中，所述方法和組合物用于制備隔音瓦，使用了上述濃度的三偏磷酸鹽離子。在這種實施方案的一些優選形式中，所述組合物含有水、燒石膏、三偏磷酸鹽離子、膠凝化淀粉和礦物棉的混合物或水、燒石膏、三偏磷酸鹽離子、膠凝化淀粉、膨脹珍珠巖顆粒和纖維增強劑的混合物。所述方法包括形成這種混合物，將該混合物澆鑄到盤槽中，使它們凝固和干燥。就其它方面而言，除了引入三偏褲酸鹽離子外，可用與現有技術中制備隔音瓦相應的組合物和方法相同的組分和方式實施該組合物和方法，例如，正如美國專利US5395438和3246063公開的，這里引入本文作為參考。下面的實施例進一步說明本發明一些優選的實施方案，并將它們與本發明范圍外的方法和組合物進行比較。除非另有說明，組合物和混合物中各材料的濃度按基于燒石膏重量的％(重量)計.縮略語"STMP"表示三偏磷酸鈉，縮略語"TMP"表示三偏磷酸鹽。實施例l實驗室立方體抗壓強度根據本發明制備石膏制品的試樣，并與采用不同方法和組合物制備的試樣的抗壓強度進行對比。根據ASTMC472-93進行該試驗。用干混合料制備試樣500g(3半水硫酸釣；0.6g從美國石膏公司購買的稱為CSA(氣候穩定促進劑)的促凝劑，含有涂覆二水硫酸45的磨細顆粒以保持有效性；和Og添加劑(對照試樣)，0.5-2gSTMP(優選的本發明試樣)或0.5-2g其它磷酸鹽添加劑(對比例試樣)。然后在2升WARING混合器中，將試樣與700ml溫度為70F的自來水混合，使它們浸濕5秒鐘，并以低速混合10秒鐘。將由此形成的漿料澆鑄到模具中，制備立方體(每側2英寸)。在半水硫酸鈣凝固，形成石膏(二水硫酸鈣)后，從模具中取出立方體，在112F的通風爐中干燥至少72小時，或直到它們的重量停止改變。經干燥的立方體具有的密度為約44磅/英尺3(pcf)。在SATEC試驗機上測定每一塊立方體的抗壓強度。三個試樣的平均值作為結果示于下列表l中。對照試樣的強度值發生改變，因為使用了各種來源的p半水硫酸鈣和/或不同批料的P半水硫酸鉤。表中結果示出了按磅/英寸2(psi)測定的抗壓強度和與有關的對照組相比強度的變化％(%△)。評估測定值具有試驗誤差為約+/-5%(因此，示出的與對照組相比的強度的增加為10%時，實際上的5-15%之間的任何位置)。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表l數據說明本發明試樣(STMP)與對照組相比，強度通常明顯增加，而對比例試樣的強度通常增加很小，或者強度未增加，或者強度甚至明顯下降。實施例2抗永久性變形(實驗室石膏板抗下垂性)在實驗室中，根據本發明制備石膏板試樣，并與采用本發明范圍外的方法和組合物制備的試樣板的抗永久性變形進行對比。通過在5升WARING混合器中以低速混合混合料10秒鐘制備試樣1.5kgp半水硫酸鈣；2gCSA促凝劑；2升自來水；和0g添加劑(對照試樣)，3gSTMP(本發明試樣)或3g其它添加劑(對比例試樣)。將由此形成的漿料澆鑄到盤槽中，制備石膏平板試樣，每件試樣的大小約為6x24xl/2英寸。在半水硫酸鈣凝固形成石膏(二水疏酸釣)后，在112F爐中干燥該板，直到它們的重量停止改變。記錄最終測定的每塊板的重量。為了避免在潮濕條件下覆蓋紙對石膏板下垂性能的影響，在這些板上未貼紙貼面。然后將每塊干燥板平放在兩個l/2英寸寬支承體上的水平位置上，支承體的長度延伸支承滿板的整個寬度，在板的每一端有一個支承體。在卯F溫度和卯。/。相對濕度的連續周圍條件下，使該板在這種位置下保持一段特定的時間(在該實施例中為4天)。然后通過測定板頂表面中心到板的頂面端部邊緣之間的假想水平面之間的距離(用英寸表示)來確定板的下垂程度。認為板的凝固石膏基質的抗永久性變形與板的下垂程度成反比。因此，下垂程度越大，含凝固石膏基質的板的相對抗永久性變形就越低。表2中示出了抗永久性變形的試驗，包括添加劑的組成和濃度(按半水硫酸鉤計的％重量)，板的最終重量和測定的下垂程度。在對比例試樣中使用的添加劑(在本發明范圍外)代表了在高濕度條件下，試圖用來改進抗石膏板下垂的其它物質。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表2數據表明根據本發明制備的板(STMP)要比對照組的板和非本發明的對比例的板更抗下垂(因此也更抗永久性變形)。此外，根據本發明制備的板的下垂率為每2英尺長的板下垂大大小于0.1英寸，因此人的肉眼不易觀察到。實施例3抗永久性變形(生產線石膏板的抗下垂性)圖l示出了制品重量的比較，圖2和3示出了這類制品的抗下垂性。本發明室內l/2英寸天花板的制品重量(即將三偏磷酸鹽與燒石膏和水混合)與由美國石膏公司(UnitedStatesGypsumCompany)制備的室內l/2英寸SHEETROCK常規石膏板的重量相同。圖l中所示的平均l/2英寸室內天花板是由國家石膏公司(NationalGypsumCompany)制備的GoldBond⑧高強天花板。圖l所示的平均5/8英寸石膏板是由美國石膏公司制備的SHEETROCK⑧5/8英寸Firecode型X石膏板。圖2是按本發明制備的石膏板的抗下垂性與上述市售的石膏板的抗下垂性的對比圖，其中采用常規的U型釘固定和螺釘擰緊的天花板連接件安裝所有的試驗板。圖3是按本發明制備的石膏板的抗下垂性與上述市售的石膏板的抗下垂性的對比圖，其中采用常規的F2100兩部分聚氨酯祐合天花板連接件安裝所有的試驗板。下面是說明制備圖2和3中描述的在下垂比較中使用的天花板的石膏板和其它詳細構造A.石膏板-1.1/2英寸x48英寸x96英寸，按本發明制備。2.1/2英寸x48英寸x96英寸，國家石膏公司GoldBond高強天花板。3.1/2英寸x48英寸x96英寸，由美國石膏公司制備的常規SHEETROCK⑧石膏板。4.5/8英寸x48英寸x96英寸，由美國石膏公司制備的SHEETROCK⑧Firecode型X石膏板。B.構架-18英寸高xl02英寸長，由R.J.Cole公司接縫化合物-USG凝灰巖凝固HES接縫化合物連接的標稱為2英寸x3英寸木材制備。接縫帶-USG纖維玻璃網自轱附接縫帶。C.蒸汽阻擋層涂料-#4512銀蒸汽阻擋層，項目246900。D.絕緣體_Delta噴吹絕緣體噴吹玻璃棉，巖棉礦物纖維。E.噴霧紋理(Texture)-USGSHEETROCK⑧天花板噴霧紋理QT中聚物。F.緊固件-l英寸冠(c.)x1.25英寸長(lg.)xGa.U型釘，和#6x1.25長干砌壁螺旋釘。Foamseal公司的F2100兩部分聚氨醋粘合劑。天花板結構八.將2><48連接于構架兩端，以制成構架框架。B.用F2100粘合劑將12(12)塊石膏板連接到構架框架上。測定平均巻邊(bead)寬為l英寸的石膏板。C.小心地抬起天花板，將它們放置在預先構建的四面墻的頂部，構成8英尺x48英尺的房屋。D.將天花板組件連接到墻的頂板上，在墻的周圍用弁8x3.5英寸的螺釘固定。采用螺釘和U型釘將石膏板連接到構架上，構成第二塊天花板，也要抬天花板并連接到四面(4)墻上。在每塊天花板中，采用3(3)塊各種類型的石膏板構成2(2)塊天花板。機械固定一塊天花板(參見圖2),同時僅用F2100聚氨醋祐合劑固定另一天花板(參見困3)。將不同石膏板類型的石膏板交替沿天花板放平。所使用的構架長為8英尺5英寸，高為18英寸，中心相距("o.c.")24英寸隔開。使用l英寸冠x1.25英寸長x16Ga.的U型釘在沿接合處中心距7英寸和弁6x1.25英寸長的干砌壁螺釘在沿著區域構架中心12英寸處機械固定天花板。粘附連接天花板沿著構架使用約1.25英寸的巻邊(bead)。在區域構架的一側上和沿著石膏接合處構架的兩側上的巻邊使用巻邊。連接石膏板使其包裝了紙的邊緣平行于構架弦桿排列。在用膠帶粘貼石膏接合處后，測定起始位置。接著，用蒸汽阻擋層涂料涂覆天花板，然后噴涂紋理(textured)。在紋理化后，立即讀取第二次讀數。然后向構架的頂部吹巖棉絕緣材料。然后讀取第三次讀數。在向構架頂部吹絕緣材料時，使溫度和濕度升高。目標溫度和濕度為卯。F和90。/。的相對濕度。將這些條件保持7天，同時每天早晨和下午測定偏差'在7天后，打開房屋，使它們降低至室溫。再讀取另外3(3)天的下垂測定值，然后結束試驗。如圖2和3所示，按本發明制備的石膏板的抗下垂性要明顯好于其它的石膏板，并低于每2英尺長的板下垂約0.1英寸的人的肉眼可觀察限值。實施例4實驗室石膏板的抗拔釘性將按本發明生產的、在實驗室制備的典型紙面石膏板試樣的抗拔釘性與對照板進行比較。抗拔釘性是復合測定石膏板芯強度、其紙面板強度以及紙和石膏之間的結合。該試驗測定拔起通過板的帶頭釘子直到板上出現主破裂所需的最大力，并根據ASTMC473-95進行。在HOBART混合器中以中等速度混合40秒制備漿料3.0kgp半水疏酸鈣；5gCSA促凝劑；10gLC-211淀粉(現有技術配方中通常包括的用于形成石膏板的干磨酸改性的非預膠凝化小麥淀粉，由ArcherDanielsMidlandMilHng公司銷售)；20g錘碎的紙纖維；3升自來水；0_6gSTMP;和0-30gPCF1000預膠凝化的玉米淀粉，由LauhoffGrain公司銷售。將由此形成的漿料澆鑄到盤槽中的紙頂上，然后向其頂表面上鋪紙，制備平的石膏板試樣，每塊的尺寸為14x24xl/2英寸。在一面上的紙是具有馬尼拉外褶(ply)的多褶，在另一面上的紙是多褶的新聞紙條(newsline)，兩者都是典型的石膏板工業中制備紙面石膏板使用的紙。然后將每塊板保持在350F爐中，直到它們失重25%(重量)，然后轉移并保持在112F的爐中，直到它們達到恒重。測定最終的板重和抗拔釘性。結果示于表3中。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表3結果表明與對照板相比，按本發明制備的板具有很高的整體強度(抗拔釘性)。實施例5生產線石膏板的尺寸穩定性和抗永久性變形在典型的大規模生產線上，在工業石膏板制備裝置中制備紙面泡沫石膏板。用各種濃度的三偏磷酸鹽離子制備石膏板，并與對照板(未加三偏磷酸鹽離子制備)的尺寸穩定性和抗永久性變形性進行對比。在制備一些石膏板時，除了使用三偏磷酸鹽離子外，均采用現有技術中生產石膏板的方法和組分的典型方法和組分制備石膏板。各組分和其大概的重量百分比(用按所使用的燒石膏重量計較窄的范圍表示)示于表4中。表4A,石奮板的組分<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>在表4中促凝劑包括由美國石膏公司生產的二水硫酸釣的磨細糖涂層的顆粒，并稱為"HRA"(表示耐熱性促凝劑)；淀粉是購自LauhoffGrain公司的干磨酸改性HI-BOND淀粉；分散劑是DILOFLO，購自賓州，Ambler的GEO特種化學品公司(SpecialtyChemicals)的萘磺酸鹽；紙纖維是錘碎的細紙纖維；緩凝劑是VERSENEX80，一種購自華盛頓，VanWalters&Kirkland的Rogers的螯合劑；發泡劑是WITCOLATE1276，購自Greenwich，Connecticut的Witco公司；三偏磷酸鈉購自St丄ouis，Missouri的Monsanto公司；再煨燒抑制劑是CERELOSE2001，用于干燥期間減少最終板制品再煅燒的右旋糖。在4英尺寬的連續生產線上生產石膏板向混合器中連續地加入各組分并進行混合，形成含水漿料(在單獨的泡沫產生系統中，使用發泡劑產生水泡沫；通過混合器將泡沫輸入到漿料中)；連續地在傳送帶上的紙面板(貼面紙)沉積該漿料；將另一塊紙面板(底面紙)覆蓋在沉積漿料上，形成l/2英寸厚的石膏板；當半水硫酸釣水化，形成二水硫酸鉤，其水化程度足以使漿料硬化到足以精確地切割時，切割移動的石膏板，使得單塊板的尺寸為約12x4英尺和l/2英寸厚；在加熱的多層烘干爐中干燥該石膏板。然后如實施例2所述，通過測定下垂性來確定所述板的抗永久性變形，不同的只是將生產的板切割成約l英尺x4英尺(該l英尺是在生產線的方向上，即平行方向上)的試驗板。在將試驗板置于90F的溫度和卯。/。相對濕度的環境下24、48和96小時后，進行下垂測定。表5示出了用各種濃度的三偏磷酸鹽離子生產的本發明試樣和在本發明試樣生產前后立即生產的對照試樣(0%三偏磷酸鈉)的結果。A-錄,;s奮板的下垂f1芷尺4尺板)<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表5數據表明當STMP的濃度增加時，與對照板相比，按本發明制備的石膏板的抗下垂性逐漸增大(因此抗永久性變形性逐漸增大)。表5A進一步示出了由本發明組合物和方法提供的抗下垂性。更具體地說，表5A示出了下垂，即根據ASTMC473-95測定的尺寸為l英尺x2英尺，配方與上述表4相同的生產線石膏板的加濕偏差。表5A示出了按照ASTMC473-95測定的抗下垂趨勢與圖5所示的長石膏板(l英尺x4英尺)的抗下垂趨勢相同。表5A生產線石骨板的ASTMC473-95加濕偏差試驗的結果<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>還測定濕的12x4英尺生產線石膏板和最終千燥的12x4英尺生產線石膏板(根據ASTMC473-95測定)，以確定干燥后它們的寬度和長度的收縮量。板越收縮，它們的尺寸穩定性就越差。結果示于表6中。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>表6數據表明了按本發明制備的板的尺寸穩定性比對照組的板好。在STMP的添加量為0.04。/。和以上時，沒有發現長度和寬度的收縮。實施例6在加濕和冷凝條件下的抗下垂性(生產線石膏板)附加的試驗說明了本發明組合物和方法提供的抗下垂性。更具體地說，試驗生產線天花板，其中可控冷凝是在置于天花板和擱柵之間的蒸汽阻擋層處進行。該試驗的方法如下。建造小規模的擱樓和室內圍墻。將小擱樓的頂部和側面空間絕緣，保持冷卻，以在天花板處獲得可控的冷凝。天花板的面積為8英尺x8英尺，門框的尺寸為2英尺x8英尺，中心距為24英寸。室內空間的頂部和側面由6密爾聚合物(poly)蒸汽阻擋層包圍，提高室內空間的濕度，以在天花板處獲得可控的冷凝。將兩塊4英尺x8英尺的試驗材料的板(一塊是試驗制品，一塊是對照制品)并排連接到構架上，在板的上面直接設置有6密爾聚乙烯的蒸汽阻擋層。板的端部未被固定。通過蒸汽加濕器提高室內的濕度，同時使用窗式空調裝置降低擱樓內的溫度。調節加濕器的蒸汽輸出，直到在天花板上面的蒸汽阻擋層處發生恒定的冷凝。整個試驗過程中不一定保持恒溫和恒定的濕度。因此，結果應該被認為是試驗制品和對照制品之間的抗下垂性能的相對測量，沒有試圖預測限定條件環境下的下垂量。然后沿著板周期性地測定三個位置處(每對構架之間的中跨處)的天花板的下垂，給出了每次試驗每塊制品總共6次偏差的讀數。在每次下垂測定中，記錄擱樓和室內圍墻范圍內的溫度。對于背景信息而言，下面示出了理論露點條件(假定室內溫度恒定在70。F)。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>試驗是采用下列材料在19天的期限內進行的1/2英寸按本發明的生產線石膏板；和5/8英寸前述的Firecode型X石膏板。結果示于下列圖4中，并示出了按本發明制備的石膏板的下垂量始終比對照組(即前述的5/8英寸Firecode型X石膏板)的小。在該試驗中，在第8天讀出后立即施加在每個構架之間的中跨上的分布負荷為1.0磅/線性英尺。施加的該負荷明顯地增加了對照板的下垂，但是，對本發明板的影響不大。如圖4所示，按本發明制備的石膏板的下垂偏差明顯低于人的肉眼觀察的范圍，即每2英尺長小于0.1英寸。實施例7生產線石膏板的抗拔釘性在典型的大規模生產線上，在石膏板制備裝置中制備另一套紙面泡沫石膏板。用三種濃度的三偏磷酸鹽離子制備該石膏板，并與對照板(未加三偏磷酸鹽離子制備)的抗拔釘性進行對比。除了在一些板的制備中使用三偏磷酸鹽離子外，均采用現有技術石膏板生產方法和組分的典型方法和組分制備石膏板。其組分和其重量百分比與上述表4中所列的相同。實施例5中描述了所述板的制備方法。根據ASTMC473-95測定抗拔釘性。表7中示出了用各種濃度的三偏磷酸鹽離子制備的本發明試樣和在本發明試樣制備前后立即制備的對照試樣(0%三偏磷酸鈉)的結果。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表7結果表明與對照板相比，按本發明制備的石膏板具有更高的整體強度(抗拔釘性)。實施例8生產線石膏板紙結合整體性在典型的大規模生產線上，在石膏板制備裝置中制備另一套紙面泡沫石膏板。用各種濃度的三偏磷酸鹽離子、預膠凝化的淀粉和未預膠凝化的淀粉制備所述板，并與對照板(未加三偏磷酸鹽離子或預膠凝化淀粉)的石膏板芯和其貼面紙之間結合的整體性(在調節到極其潮濕和加濕條件下后)進行對比。除了在一些板的制備中引入三偏磷酸鹽離子和預膠凝化的淀粉和改變未預膠凝化的淀粉的濃度外，均采用現有技術石膏板生產方法和組分典型的方法和組分制備石膏板。其組分和重量百分比與上述表4中所列的相同。在實施例5中描述了所述板的制備方法。試驗中使用的預膠凝化淀粉是PCF1000,購自LauhoffGrain公司。未預膠凝化的淀粉是HI-BOND，購自LauhoffGrain公司的干磨酸改性未預膠凝化淀粉。在生產線制備石膏板后，將該板切割成尺寸為4x6xl/2英寸(該4英寸是在生產線的方向上)的試樣。然后通過使覆蓋紙外表面總區域的正面與完全浸透水的布在90F的環境溫度和90D/。的相對濕度下保持接觸約6小時，來調節這些每一塊小塊板試樣，然后除去濕布，使板試樣在相同的環境下緩慢干燥，直到它們達到恒重(通常約3天)。然后在距一個6英寸邊緣2.5英寸并與該6英寸邊緣平行的板試樣的背面上刻出一根l/8英寸深的直刻痕。然后使該板芯沿著該刻痕折斷，又不使板的正面上的紙破壞或承受應力，接著使板試樣較大一塊(2.5x6英寸)旋轉，向下施加力，同時使小塊試樣的其背面向上保持靜態和水平，目的是施加力，從大塊板上剝離下板正面上的貼面紙。增加該力直到兩塊板完全分開。然后檢測大塊板的正面，以確定貼面紙完全從芯表面上剝離(也稱為"完全剝離")的表面百分率。表8中示出了該百分率，用"％結合失敗"表表8生產線石膏板紙結合失敗<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表8數據示出了在極其潮濕的條件下，紙與芯結合失敗的問題STMP使該問題更加嚴重；增加典型的未預膠凝化淀粉(HI-BOND)的濃度不會使該問題減輕；加入一些預膠凝化淀粉(PCF1000)則減輕或消除了該問題。實施例9二水硫酸釣的后處理在本發明一些其它的優選實施方案中，用三偏磷酸鹽離子水溶液，以足以將三偏磷酸鹽離子水溶液均勻分散在二水疏酸釣免鑄體中的方式處理二水硫酸鈣澆注體，以提高再干燥后凝固石膏制品的強度、抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性。更具體地說，已經發現用三偏磷酸鹽離子處理二水硫酸鈣澆鑄體，提高強度，抗永久性變形(例如抗下垂)和尺寸穩定性的程度與將三偏磷酸鹽離子加入到燒石膏中的實施方案所達到的效果類似。因此，將三偏磷酸鹽離子加入到凝固石膏中的實施方案提供了制備改進石膏制品的新型組合物和方法，所述石膏制品包括(但不僅限于此)板、柵欄、灰泥、瓦、石膏/纖維素纖維復合材料等。因此，由本發明的實施方案將有利地獲得需要嚴格控制抗下垂性的任何石膏基制品。所述處理還可使石膏澆鑄體的強度提高約15%-可通過噴霧或用含三偏磷酸鹽離子的水溶液浸濕，使0.04-2.0%(按石膏重量計)的三偏磷酸鹽離子滲入到石膏澆鑄體中，然后再干燥石膏澆鑄體。下面是后處理凝固石膏的兩種方法1)將灰泥和其它添加劑(干基)2)將灰泥和其它添加劑(干基)+水制成漿料+水制成漿料發泡(降低重量或密度)混合/攪拌(濕法)石膏澆鑄/最終凝固石膏澆鑄/最終凝固和干燥>1丄用STMP進行后處理用STMP進行后處理(噴霧表面)(噴霧或浸濕)丄丄干燥石膏制品再干燥石膏澆鑄體^4<改進的石膏制品改進的石膏制品在上述兩種方法中，以優選的含量和方式提供三偏磷酸鹽離子水溶液，足以使二水硫酸鈣澆鑄體中的三偏磷酸鹽離子的濃度(按二水疏酸鈣的重量計)達到約0.04-0.16%(重量)。用上述第一種方法降低下垂偏差(即抗下垂)的有益效果示于圖5中。圖5中示出了制備5塊板并試驗其下垂偏差的結果。板的干基重量為750-785g對照板在石膏澆鑄/最終凝固和干燥后未再被施加任何溶液。板上標記僅施加水的板是指只向凝固和干燥的石膏免鑄體噴霧水，然后再干燥。板上標記STMP溶液的板是指向凝固和干燥的石膏澆鑄體噴霧了1%(重量)的三偏磷酸鹽離子水溶液，然后再干燥。板上標記石膏-STMP溶液的板是指向凝固和干燥的石膏澆鑄體噴霧了用石膏飽和并含l%(重量)三偏磷酸鹽離子的水溶液混合物，然后再千燥。通常，優選地是噴霧含0.5-2%濃度的三偏磷酸鹽離子水溶液。在STMP溶液板和石膏-STMP溶液板中的三偏磷酸鹽離子的最終含量按用于制備石膏澆鑄體的灰漿重量計為0.2%和按所形成的凝固石膏板的重量計為0.17%,實施例IO高鹽材料的處理本發明的另一些實施方案涉及用含高濃度氯離子或其鹽(即按混合物中硫酸釣材料的重量計至少0.015%(重量))的硫酸鈣材料和水的混合物制備凝固石膏制品。氯離子或其鹽可以是硫酸釣材料本身和混合物中使用的水(例如海水或含鹽地下水)中的雜質，它們在本發明之前不能被用來制備穩定的凝固石膏制品，是因為附帶的問題，例如砂眼、紙結合失敗、端面燃燒(endburning)、較差的抗永久性變形、低強和低尺寸穩定性。表9中的試驗涉及按與實施例2描述的相同方式制備和處理的石膏板，所不同的只是在混合物中加入了各種含量的氯離子和三偏磷酸鹽離子。按實施例2描述的相同方式試驗下垂偏差。型的光纖的長度之上是基本均勻的，該單模類型包括環繞纖芯的至少內部覆層和外部覆層。表10中的試驗示出了通過用三偏磷酸鹽離子處理可使用含高濃度氯離子或其鹽的混合物。按與實施例4相同的方式制備和處理該板，所不同的只是在混合物中加入了各種含量的氯離子和三偏磷酸鹽離子。按與實施例8相同的方式試驗石膏板芯和其貼面紙之間的結合整體性。<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表11示出了用三偏磷酸鹽離子和高鹽酸鹽物質的PFC1000淀粉(灰漿中的氯化鈉含量為0.08-0.16%(重量))處理板，該板另外按與上述實施例5相同的方式制備和處理。如表11所示，與未加氯化鈉的對照板相比，所述處理導致拔釘強度增加(按與實施例4的相同方式，即ASTMC473-95測定)并提供了類似的結合性能(按與實施例8相同的方式測定)。此外，用三偏磷酸鹽離子進行處理，明顯地改進了加濕下垂，甚至鹽酸鹽加入量高達0.3%。表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>表12示出了用三偏磷酸鹽離子和含更高鹽酸鹽物質(比表ll中的高)的PFC1000淀粉(灰漿中的鹽酸鹽含量為0.368%(重量))的處理板，該板按與上述實施例5相同的方式另外制備和處理。如表12所示，與對照板相比，所述處理導致拔釘強度增加(按與實施例4的相同方式，即ASTMC473-95測定)并提供了更好的結合性能(按與實施例8相同的方式測定)。在制板廠中，高鹽實驗的工廠試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>實施例ll用各種增強材料處理燒石膏在上述優選實施方案的實施例中，增強材料是三偏磷酸鹽離子。但是，通常落入上述增強材料一般定義范圍內的任何增強材料在燒石膏的處理中將產生積極的效果(例如提高了抗永久性變形)。通常使用的增強材料是縮合的磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；縮合的磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。這類增強材料的特定實施例包括例如下列的酸或鹽、或它們的陰離子部分分子式為(NaPO丄的三偏磷酸鈉、具有6-27個重復磷酸鹽單元和分子式為Nan+2PnO化^的六偏磷酸鈉(其中11=6-27)、分子式為1^4207的焦磷酸四鉀、分子式為Na3K2P3(^。的三磷酸三鈉二鉀、分子式為3^301()的三磷酸鈉、分子式為3^207的焦磷酸四鈉、分子式為Al(PO^的三偏磷酸鋁、分子式為32112207的酸式焦磷酸鈉、具有1000-3000重復磷酸鹽單元并具有分子式為(NH丄+2PnO3w的聚磷酸銨(其中11=1000-3000)、或具有2個或多個重復磷酸單元并具有分子式為!^+:^0311+1的多磷酸(其中n為2或以上)。表13、14和15中示出了使用這類增強材料處理燒石膏的結果。在表13中，在石膏板和立方體的制備過程中，使用各種增強材料處理燒石膏。按與上述實施例2相同的方式制備和處理所述板。按與上述實施例l相同的方式制備和處理立方體。所不同的只是在這兩種情況下，使用各種不同的增強材料，而不是僅僅使用的三偏磷酸鹽離子。按與上述實施例2相同的方式測定加濕的下垂偏差。按與上述實施例l相同的方式測定抗壓強度。在表14中，在石膏板和立方體的制備過程中，使用多磷酸處理燒石膏。按與實施例2相同的方式制備和處理板。按與上述實施例l相同的方式制備和處理立方體。所不同的只是在這兩種情況下，使用各種不同的增強材料，而不是僅僅使用的三偏磷酸鹽離子。按與上述實施例2相同的方式測定加濕的下垂偏差。按與上述實施例l相同的方式測定抗壓強度。在表15中，在石膏板和立方體的制備過程中，使用聚磷酸銨("APP")處理燒石膏。按與上述實施例2相同的方式制備和處理板。按與上述實施例l相同的方式制備和處理立方體。所不同的只是在這兩種情況下，使用各種不同的增強材料，而不是僅僅使用的三偏磷酸鹽離子。按與上述實施例2相同的方式測定加濕的下垂偏差。按與上述實施例l相同的方式測定抗壓強度。表13、14和15的結果示出了當在凝固石膏制品的生產中使用增強材料處理燒石膏時，與對照組相比，在上述增強材料定義范圍內試驗的所有材料使制品具有明顯的抗永久性變形。表13用具有各種磷酸鹽和鹽酸鹽添加劑的灰漿制備的石骨立方體(2x2x2)和板(24x6x0.5)的試驗室試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>表14用具有聚磷酸添加劑的灰漿制備的石骨立方體(2x2x2)/板(24x6x0.5)的試驗室試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>用具有聚磷酸銨添加劑的灰漿制備的石骨立方體(2x2x2)/板(24x6x0.5)的試驗室試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>實施例12用各種增強材料處理二水硫酸鉤澆鑄體通常，落入上述增強材料一般定義范圍內的任何增強材料在二水硫酸鈣澆鑄體的處理過程中將產生積極的效果(例如提高了抗永久性變形和提高了強度)。通常使用的增強材料是縮合磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元》表16中示出了使用這些增強材料處理二水硫酸鉤免鑄體的結果。在表16中，使用各種不同的材料處理板狀和立方體狀的凝固和干燥的二水辟^酸鉤。按與上述實施例2相同的方式制備板，并按與實施例9相同的方式進一步處理該板。按與上述實施例l相同的方式制備立方體并按與實施例9類似的方式進一步處理該立方體。所不同的只是在這兩種情況下，使用各種不同的增強材料，而不是僅僅使用的三偏磷酸鹽離子。按與上述實施例2相同的方式測定加濕的下垂偏差。按與上述實施例l相同的方式測定抗壓強度。表16的結果示出了當使用增強材料處理凝固和干燥的二水硫酸鈣澆注體時，與對照組相比，在上述增強材料定義范圍內試驗的所有材料使制品具有明顯的抗永久性變形性和明顯提高的強度。表16<table>tableseeoriginaldocumentpage49</column></row><table>上文具體地借助于某些優選的實施方案已經詳細描述了本發明，但是應該理解在本發明的精神和范圍內的各種改變和改進都是有效的。權利要求1.一種組合物，含有一種混合物，所述混合物含有硫酸鈣材料、水和一種或多種選自以下的增強材料三偏磷酸鹽、具有6-27個重復磷酸鹽單元的六偏磷酸鈉、焦磷酸四鉀、焦磷酸三鈉、三聚磷酸三鈉二鉀、酸式焦磷酸鈉和具有1000-3000個重復磷酸鹽單元的聚磷酸銨或其陰離子部分，其中所述增強材料的量基于所述硫酸鈣材料的重量計為0.004-2.0重量％，和其中當所述組合物為含凝固石膏產品形式時，所述產品具有提高的抗永久變形性。2.根據權利要求l的組合物，其中所述組合物還包含發泡劑。3.根據權利要求1或2的組合物，其中所述組合物還包含膠凝化淀粉。4.根據權利要求l、2或3的組合物，還包含淀粉和水可聚合物的顆粒，并且其中所述硫酸釣材料是半酸鈞。5，根據權利要求l、2、3或4的組合物，還包含粘合劑、增稠劑和非均化劑，并且其中所述硫酸鈣材料是半水-克酸鉤。6.根據權利要求l、2、3或4的組合物，還包含膠凝化淀粉和礦物棉。7.根據權利要求l、2、3或4的組合物，還包含膠凝化淀粉、膨脹珍珠巖顆粒和纖維補強劑。8.根據權利要求l-7中任一項的組合物，還包含促凝劑。9.根據權利要求1-8中任一項的組合物，其中所迷增強材料為三偏磷酸鹽。10.使用權利要求1-9中任一項的組合物制成的含凝固石骨的制品。11.根據權利要求10的含凝固石骨的制品，其中所述含凝固石骨的制品是石骨板。12.根據權利要求ll的含凝固石骨的制品，其中所述石骨板包括三偏磷酸鹽化合物。13.根據權利要求12的舍凝固石骨的制品，其中所述凝固石骨和三偏磷酸鹽化合物為夾在覆蓋板之間的芯材料形式。14.根據權利要求13的含凝固石骨的制品，其中所述覆蓋板包括紙。15.祁應權利要求11的含凝固石骨的制品，其中所述疏酸鉤材料為燒石骨，所述增強材料為至少一種三偏磷酸鹽化合物，所述石骨板的抗下垂性按ASTMC473-95測定小于0.1英寸每兩英尺所述石骨板，其中所述三偏磷酸鹽離子的濃度按所述燒石骨的重量計為0.004-2.0重量％。16.根據權利要求12-15中任一項的含凝固石骨的制品，其中所述三偏磷酸鹽選自三偏磷酸鈉、三偏磷酸鋰、三偏磷酸鉀、三偏磷酸銨和三偏磷酸鋁或其陰離子部分或其混合物。17.根據權利要求16的含凝固石骨的制品，其中三偏磷酸鹽為三偏磷酸鈉。18.根據權利要求10-17中任一項的含凝固石骨的制品，其中所述石骨板的收縮小于0.06英寸每4英尺寬度和小于0.38英寸每12英尺長度。19.根據權利要求ll、12、16或17的含凝固石骨的制品，所M骨板還包目膠凝化淀粉。20.根據權利要求19的含凝固石骨的制品，所述預膠凝化淀粉的量為燒石骨的0.08-0.5重量％。21.根據權利要求20的含凝固石骨的制品，所述預膠凝化淀粉的量為燒石骨的0.16-0，4重量％。22.根據權利要求20的含凝固石骨的制品，所述預膠凝化淀粉的量為燒石骨的0.3重量％。23.根據權利要求ll、12或15的含凝固石骨的制品，其中所述凝固石骨具有均勻分布其中的空隙。24.根據權利要求ll、12、15或16的含凝固石骨的制品，其中所述凝固石骨還由至少一種具有下式的發泡劑形成CH3(CH2)XCH2(OCH2CH2)YOSO30Me其中X表示2-20的數，Y表示O-10的數并且至少50%重量的發泡劑或發泡劑的混合物中該值為O，而M4示陽離子。25.根據權利要求24的含凝固石骨的制品，其中Y為O的發泡劑占86-99%重量。26.石骨板，其包括夾在覆蓋板之間的芯材料，其中芯材包括凝固石骨，所述的板按以下方法制備，該方法包括在覆蓋板之間形成或沉積混合物，其中所述混合物含有權利要求1-9中任一項的組合物，和使該混合物保持在足以使硫酸釣材料形成凝固石貪的條件下，混合物中所含的增強材料的量基于硫酸鈣材料的重量計為0，004-2.0重量％，從而使得石骨板具有提高的抗永久變形性。27.制備具有提高抗永久性變形的含凝固石骨的制品的方法，包括形成權利要求l的組合物，該組合物還包含促凝劑，使該組合物保持在足以使硫酸鉤材料形成凝固石骨的條件下，該組合物中所含的增強材料或各種增強材料的量基于硫酸鉀材料的重量計為O.004-2.0重量％，從而使得所述含凝固石骨的產品的抗永久性變形要比組合物中未含該增強材料的情形大。28.根據權利要求27的方法，其中組合物中增強材料的濃度基于硫酸鈣材料的重量計為O.04—0.16%重量。29.根據權利要求27或28的方法，其中組合物中增強材料的濃>1^于石克酸釣材料的重量計為O.08%重量。30.根據權利要求27或28的方法，其中增強材料選自一種或多種下列的鹽或它們的陰離子部分三偏磷酸鈉和具有1000-3000個重復磷酸鹽單元的聚磷酸銨。31.根據權利要求30的方法，其中組合物中增強材料的濃度基于硫酸鉤材料的重量計為O.08%重量。32.根據權利要求30的方法，其中所述組合物還包，膠凝化淀粉。33.根據權利要求27的方法，其中組合物還含有至少0.015%重量的氯離子或鹽酸鹽，按基于混合物中硫酸鉤材料重量計。34.根據權利要求27的方法，其中組合物含有O.02-1.5%重量的氯離子或鹽酸鹽，基于混合物中硫酸鈣材料重量計。35.根據權利要求33的方法，其中所述增強材料包括一種或多種三偏磷酸鹽或其根離子或六偏磷酸鈉或其根離子。36.根據權利要求33的方法，其中所述組合物還包括預膠凝化淀粉。37.根據權利要求27的方法，其中所述含凝固石貪的制品是包括在覆蓋板之間夾有芯材的石骨板，其中芯材含有凝固石骨；并且所述板通過在覆蓋板之間沉積燒石骨、水和三偏磷酸鹽化合物的混合物而形成組件，使所得到的組件凝固和干燥而形成。38.根據權利要求37的方法，其中，所述含凝固石骨的制品含有補強材料。39.根據權利要求37的方法，其中，所述含凝固石骨的制品含有基質顆粒并且至少部分凝固石骨位于和靠近易于接近的基質顆粒的空隙處。40.根據權利要求37的方法，其中所述含凝固石骨的制品是石青板，所述板具有提高的抗下垂性。41.根據權利要求37的方法，其中組合物還含有O.015-1.5%重量的氯離子或鹽酸鹽，基于組合物中硫酸鉤材料重量計。42.根據權利要求41的方法，其中組合物含有O.02-1.5%重量的氯離子或鹽酸鹽，基于組合物中硫酸鈞材料重量計。43.按權利要求27、30、33或35的方法制備的含凝固石骨的制品。全文摘要本發明提供了具有提高抗永久性變形的凝固石膏制品和其制備方法，該方法包括形成硫酸鈣材料、水和適量的一種或多種選自以下組的增強材料的混合物，所述增強材料包括縮合磷酸，每一種含有2個或多個磷酸單元；和縮合磷酸鹽或縮合磷酸鹽離子，每一種含有2個或多個磷酸鹽單元。然后使該混合物保持在足以使硫酸鈣材料形成凝固石膏材料的條件下。文檔編號C04B24/38GK101104554SQ200710108899公開日2008年1月16日申請日期1998年8月21日優先權日1997年8月21日發明者B·E·格羅扎,F·T·瓊斯,P·J·亨凱爾斯,R·J·米林阿克,S·W·蘇賽克,強余申請人:美國石膏公司