填料配混物和填料配混物的用途的制作方法

文档序号:33393438发布日期:2023-03-08 12:09阅读:37来源:国知局
1.本发明涉及填料配混物。本发明还涉及该填料配混物在结构体装配(erection)中的用途。2.发明背景3.石膏墙板(也称为石膏板)通常在构造诸如隔断墙(partitionwall)和/或天花板的结构体期间使用。由石膏板制成的墙壁常规上通过将石膏板面板固定到立柱或托梁上来构造。虽然有经验的建筑工人可最小化相邻石膏板之间的间隙,但是消除石膏板之间的间隙是不可能的,尤其是在预制板需要被切割或修整的区域中。除了石膏板之外,结构体也可使用其它建筑板来构造,例如但不限于水泥板、混凝土板、非基于石膏的板和纤维板。4.填料或接缝配混物可用于填充相邻建筑板之间的间隙。另外,填料也可用于修复建筑板的受损区域,以及用于填充孔、凹陷或空隙以确保平滑光洁度。当使用填料配混物时,将填料配混物插入相邻建筑板之间的间隙中,或插入受损区域中,或插入孔、凹陷或空隙中,以改善表面的连续性。已知有各种形式的填料配混物。一种类型的填料配混物是干粉,其在被插入到相邻建筑板之间的间隙中之前与水混合以形成糊状物。第二种类型的填料配混物以预混糊剂的形式提供至使用者。在任一种情况下,填料配混物必须可在相邻建筑板之间的间隙内,或在受损区域内,或在孔、凹陷或空隙内凝固(set,定形)和干燥,然后才能进行进一步的操作,以提高填料的美观性。5.填料的外观可由于填料配混物在凝固过程中开裂而不可接受。这种开裂是在填料配混物干燥和凝固时水和/或其他流体从该填料配混物蒸发时发生的,这种蒸发导致填料配混物收缩。因此,为了改善填料的外观,可使用石膏饰面层(finishinglayer)来使结构体的表面光滑。6.石膏饰面层的施用是耗时的过程。在填料配混物开裂严重的情况下,通常在相邻建筑板之间的间隙较大的情况下,可能需要几层饰面石膏(finishingplaster)才能达到可接受的光洁度。在这种情况下,每层饰面石膏必需被允许在添加后续的层之前干燥,从而显著增加了构建给定结构体所花费的时间长度。此外,抹灰工(plasterer)是熟练工人,因此,施加若干层饰面石膏可为一笔巨大的费用。7.本发明的目的和各方面寻求解决这些点中的至少一些。技术实现要素:8.根据本发明的第一方面,提供了填料配混物,该填料配混物包含填料颗粒和粘合剂,其中,该填料颗粒包含至少一种玻璃状材料(glassymaterial)的颗粒,以及进一步地,其中该玻璃状材料的颗粒为该填料配混物干质量的至少10重量%,以及最后,其中至少30重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。9.通过这种方式,可提供具有低收缩性质的填料配混物。低收缩填料配混物可被认为是当关于图1和表2所述进行测量时表现出至多0.5mm收缩深度的填料配混物。10.优选地,该填料配混物是糊剂(paste)。替代地,该填料配混物是粉末。当该填料配混物是粉末时,其可在使用前与水或其他合适的流体混合。因此,粉末可为水合性(hydratable,可水合)的。优选地,粉末进一步包含灰泥(stucco)(caso4(1/2)h2o)。优选地,粉末包含硫酸钙无水石膏(caso4)。优选地,粉末包含灰泥和硫酸钙无水石膏。11.优选地,该填料配混物是接缝填料配混物。接缝填料配混物是用于在结构体装配期间填充建筑板之间的间隙的那些配混物。本文所述的与填料配混物相关的特征也可为接缝填料配混物的特征。此外,当提供接缝填料配混物时,与填料配混物相关的这些特性的任何所描述的优点也可为相关的。12.优选地,该至少一种玻璃状材料包含膨胀珍珠岩、黑曜岩(obsidian)、松脂石(pitchstone)、浮石、斜长石、玄武玻璃(tachylite)、火山岩渣、玻质碎屑岩(hyalocalstite)、碎玄玻璃(sideromelane)、微球和/或空心煤粒(cenosphere)。优选地,该玻璃状材料由膨胀珍珠岩、黑曜岩、松脂石、浮石、斜长石、玄武玻璃、火山岩渣、玻质碎屑岩、碎玄玻璃、微球和/或空心煤粒中的一种构成。玻璃状材料包括玻璃状火成岩以及硅质火山玻璃。玻璃状微球包括包含硼硅酸盐玻璃的那些。13.微球是小的球形微粒。空心煤粒是轻质、惰性的中空球。优选地,空心煤粒包含二氧化硅和氧化铝。14.优选地,至少30重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。更优选地,至少40重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。仍更优选地,至少45重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。15.优选地,至多80重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。更优选地,至多75重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。仍更优选地,至多60重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。仍更优选地,至多55重量%的填料颗粒的直径在63和100微米之间(包括端值)。16.优选地,至少35重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。更优选地,至少40重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。更优选地,至少45重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。17.优选地,至多80重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。更优选地,至多75重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。仍更优选地,至多60重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。仍更优选地,至多55重量%的填料颗粒的直径在50和100微米之间(包括端值)。18.优选地,玻璃状材料的颗粒为该填料配混物干质量的至少15重量%。更优选地,玻璃状材料的颗粒为该填料配混物干质量的至少20重量%。仍更优选地,玻璃状材料的颗粒为该填料配混物干质量的至少20重量%。19.优选地,该至少一种玻璃状材料的颗粒包含浮石颗粒。通常,浮石主要包含二氧化硅和氧化铝以及痕量的其它氧化物。仍更优选地,该至少一种玻璃状材料的颗粒由浮石颗粒组成。20.优选地,浮石颗粒为该填料配混物干质量的至少10重量%。更优选地,浮石颗粒为该填料配混物干质量的至少15重量%。仍更优选地,浮石颗粒为该填料配混物干质量的至少20重量%。21.优选地,至少95重量%的填料颗粒的直径在200微米以下。更优选地,至少95重量%的填料颗粒的直径在125微米以下。该特征是有利的,因为它可改善填料配混物的表面光洁度和光滑度。22.优选地,粘合剂包含灰泥粘合剂。更优选地,所述灰泥粘合剂可以该填料配混物干质量的50重量%和30重量%之间的量存在。还更优选地,灰泥粘合剂可以该填料配混物干质量的35重量%和45重量%之间的量存在。最优选地,灰泥粘合剂可以该填料配混物干质量的40重量%的量存在。优选地,粘合剂可包含聚合物粘合剂。粘合剂可包含灰泥粘合剂和聚合物粘合剂。优选地,聚合物粘合剂以该填料配混物干质量的1.0重量%至6.0重量%的量存在。更优选地,聚合物粘合剂以该填料配混物干质量的1.5重量%的量存在。23.优选地,20重量%至80重量%(包括端值)的填料的堆积密度(bulkdensity,体密度)在200-2000g/l之间。更优选地,20重量%至80重量%(包括端值)的填料的堆积密度在200-1000g/l之间。24.优选地,该至少一种玻璃状材料的颗粒包括膨胀珍珠岩颗粒。珍珠岩是具有以下典型化学组成的无定形火山玻璃(均为重量百分比):25.·70%至75%的二氧化硅、26.·12%至15%的氧化铝、27.·3%至4%的氧化钠、28.·3%至5%的氧化钾、29.·0.5%至2%的氧化铁、30.·0.2%至0.7%的氧化镁、31.·0.5%至1.5%的氧化钙。32.膨胀珍珠岩典型地通过将珍珠岩加热而形成。珍珠岩的不同寻常之处在于,当它被加热时,可膨胀到其原始体积的高达20倍,产生低密度材料。33.优选地,膨胀珍珠岩颗粒为该填料配混物干质量的至少10重量%。更优选地,膨胀珍珠岩颗粒为该填料配混物干质量的至少15重量%。仍更优选地,膨胀珍珠岩颗粒为该填料配混物干质量的至少20重量%。34.优选地,该填料颗粒还包含碳酸钙颗粒。优选地,碳酸钙颗粒为该填料配混物干质量的至少5重量%。更优选地,碳酸钙颗粒为该填料配混物干质量的至少10重量%。仍更优选地,碳酸钙颗粒为该填料配混物干质量的至少20重量%。35.优选地,该填料配混物进一步包含增稠剂(thickener)。更优选地,该增稠剂包含淀粉醚、聚丙烯酰胺、粘土、水辉石(hectorite)、膨润土、坡缕石(凹凸棒石)、黄原胶和/或聚氨酯中的至少一种。36.优选地,该填料配混物还包含缓凝剂(retarder)。优选地,缓凝剂包含有机酸。优选地,缓凝剂以该填料配混物干质量的0.02重量%的量存在。37.优选地,该填料配混物包含胶粘剂。优选地,胶粘剂包含乙酸乙烯酯聚合物和/或苯乙烯聚合物。优选地,该填料配混物还包含杀微生物剂、杀真菌剂和抗菌剂中的至少一种。38.优选地,该填料配混物包含纤维素醚。更优选地,纤维素醚以该填料配混物干质量的0.35重量%的量存在。优选地,该填料配混物包含淀粉醚。更优选地,淀粉醚以该填料配混物干质量的0.02重量%的量存在。39.根据本发明的第二方面,提供了前述填料配混物在结构体装配中的用途。优选地,该结构体包括隔断墙或天花板。优选地,该结构体包括石膏板、水泥板、混凝土板、非基于石膏的板和/或纤维板。优选地,结构体装配包括干衬工艺(dryliningprocess)。具体实施方式40.为了寻求改进的填料配混物,制备了具有各种组成的不同填料配混物。每种填料配混物均制备为干粉形式。所制备的填料配混物描述于下表1中。41.[0042][0043]为了研究每种制备的填料配混物的收缩性质,安装了12.5mm厚的石膏板1、2,它们之间具有5mm的间隙。随后使用所制备的填料配混物填充石膏板3之间的间隙,允许填料配混物干燥24小时。干燥后,使用卡尺测量石膏板之间的填料,以测量填料内填料配混物的收缩深度(x),如图1所见。然后以0至3的值将每种填料配混物所测收缩深度分类,如下表2中所概述的。[0044]所测收缩深度(x)收缩值x《0.1mm00.1mm≤x≤0.5mm10.5mm《x≤1.0mm21.0mm《x3[0045]对每种制备的填料配混物进行的分析产生了表3中所示的以下结果。[0046][0047][0048]与对比例相比,实施例1至5显示出改善的性能,其中该改善的性能是观察到的收缩降低。实施例1显示收缩小于0.1mm,并且实施例1至5全部显示收缩为0.5mm或更低。相反,对比例1至8全部显示收缩大于0.5mm。收缩值大于0.5mm通常是不期望的,因为这样的收缩值可导致填料的美观性差。[0049]为了研究确保填料配混物具有期望的低收缩性质所需的玻璃状材料的颗粒的量,进行了进一步的实验。这些实验中使用的填料配混物组合物如下所详细述。[0050]表4-基于灰泥的粉末配混物[0051][0052][0053]表5-基于聚合物的粉末配混物[0054][0055]表6-基于聚合物的糊剂配混物[0056][0057][0058]在每种情况下,重量百分比以该填料配混物的干质量测量。此外,直径在50和100微米之间(包括端值)的填料颗粒的重量百分比使用本领域技术人员公知的湿筛法(wetsievingmethod)进行测量。[0059]再次,所测量的收缩深度如先前关于图1所述进行确定,并如表2中所概述的进行分类。实施例6至17的结果包含在下表7中,每个结果均是五个单独实验取平均,并四舍五入至小数点后一位。[0060]表7-收缩值[0061]填料配混物收缩值实施例61实施例71实施例81实施例91实施例101实施例111实施例121实施例131实施例141实施例151实施例161实施例171[0062]由表7可见,实施例6至17中的每一个都产生了1的收缩值。因此,实施例6至17都显示所测量的收缩深度为0.5mm或更低。如前所述,0.5mm或更低的所测量的收缩深度是期望的。[0063]与实施例1至17相关的所提供的实验数据说明了许多特征。首先,这支持了,许多不同的玻璃状材料的颗粒都可产生期望的低收缩效果,并且该效果并不限于单一材料。使用空心煤粒、微球、浮石和膨胀珍珠岩已经证明了成功的结果。[0064]此外,实验数据说明,在填料配混物内包含碳酸钙对其低收缩性质不会产生负面影响。碳酸钙已成功地被包含在低收缩填料配混物中,而不造成任何显著的功效降低。[0065]此外,实验数据已说明,通过使用各种重量百分比值的直径在50和100微米之间(包括端值)的填料颗粒获得了成功的结果。最后,实验数据还表明,可使用一定重量百分比范围的玻璃状材料的颗粒来获得期望的低收缩性填料配混物。[0066]最后,还进行了实验来说明先前呈现和描述的示例性填料配混物与现有技术填料配混物的性能。这些实验中使用的填料配混物在下表8中进行详述。[0067]表8-与现有产品的对比[0068][0069][0070]为了测量收缩百分比,提供了石膏板基材,并将3mm深和直径50mm的圆形模具放置在石膏板的表面上。随后,使用填料配混物填充每个模具,使填料配混物变平,使得其完全填充具有平坦顶表面的模具。因此,各填料配混物形成了高度为3mm且直径为50mm的圆柱体。然后使各填料配混物干燥并凝固24小时,然后使用激光测量凝固的填料配混物的上表面与模具顶部之间的高度差。然后计算凝固之前和之后填料配混物的体积变化,并将该体积变化表示为收缩百分比,如本领域技术人员所熟知的。这种测量方法是本领域公知的,并且具有±1%的标准偏差。[0071]由表8可见,本发明范围内的填料组合物都具有比现有技术组合物(本发明范围内的填料组合物是针对现有技术组合物测量的)低得多的收缩值。这种收缩值的降低适用于其中灰泥为粘合剂的配混物和使用聚乙酸乙烯酯粘合剂的配混物。使用灰泥粘合剂的配混物显示出总体最小的收缩,但根据本发明的每种粘合剂都显示出比任何现有技术产品更好的收缩性能。当前第1页12当前第1页12
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