相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2015年2月11日提交的美國專利申請14/619,317的優(yōu)先權(quán)利益,該文獻的全部公開內(nèi)容通過參考引入本文。
背景技術(shù):
用作吊頂天花板或墻壁的板材屬于建筑物產(chǎn)品類別并為建筑物內(nèi)部提供建筑價值、聲音吸收性、聲音衰減和應用功能。通常,板材,例如隔音板用于要求噪聲控制的區(qū)域。這些區(qū)域的實例是辦公樓、百貨商店、醫(yī)院、旅館、禮堂、機場、飯店、圖書館、教室、劇場、電影院以及居住建筑物。
為了提供建筑價值和應用功能,隔音板,例如天花板基本上是平的且自支撐的以便懸吊在典型的天花板格柵體系或類似結(jié)構(gòu)中。因此,隔音板具有某種水平的硬度和剛度,這通常由其斷裂模量(“mor”)測量。為了獲得期望的聲學特性,隔音板還應具有聲音吸收以及聲音傳輸衰減性能。
目前,大多數(shù)隔音板或磚是使用本領(lǐng)域中優(yōu)選的水氈方法制備的,這歸因于其速度和效率。在水氈方法中,使用類似于造紙的方法形成基氈。這種方法的一個型式描述在授予baig的美國專利號5,911,818中,其通過參考引入本文。最初,將包括礦物棉、輕質(zhì)骨料、纖維、粘結(jié)劑及其它添加劑的稀釋水性分散體的水性漿料輸送到fourdrinier型氈成型機的運動多孔線上。水靠重力從所述漿料瀝出,然后任選地進一步利用真空抽吸和/或通過壓制脫水。接下來,在熱烘箱或窯爐中干燥仍可能保有一定水份的脫水基氈以除去殘余水份。通過精整所述經(jīng)干燥的基氈獲得具有可接受尺寸、外觀和聲學性質(zhì)的板材。精整包括表面研磨、切割、穿孔/裂隙、輥涂/噴涂、切邊和/或?qū)訅合∷刹蓟蚣喌桨宀纳稀?/p>
典型的隔音板基氈組合物包括無機纖維、纖維素纖維、粘結(jié)劑和填料。如工業(yè)中已知的那樣,無機纖維可以是礦物棉(其可與礦渣棉、巖棉和石棉互換)或玻璃纖維。礦物棉是通過首先使礦渣和少量添加劑在1300℃(2372℉)-1650℃(3002℉)下熔融形成的。然后在成纖紡絲機中經(jīng)由連續(xù)空氣流使所述熔融礦物質(zhì)紡絲成棉毛。無機纖維是剛性的,賦予基氈松度和孔隙度。
纖維素纖維充當結(jié)構(gòu)構(gòu)件,同時提供濕和干基氈強度。所述強度歸因于與基氈中各種成分形成無數(shù)氫鍵,這是纖維素纖維的親水性的結(jié)果。
所使用的典型的基氈粘結(jié)劑是淀粉。用于隔音板的典型的淀粉是未改性、未煮過的玉米或小麥淀粉顆粒,它們分散在水性漿料中并總體上均勻地分布在基氈中。一旦在干燥過程中在水分存在下加熱,淀粉顆粒就變得被蒸煮并溶解,從而為板材成分提供結(jié)合能力。淀粉不但有助于隔音板的撓曲強度,而且有助于所述板材的硬度和剛度。在具有高無機纖維濃度的某些板材組合物中,膠乳粘結(jié)劑用作主或副粘結(jié)劑。
典型的基氈填料包括輕質(zhì)無機材料。輕質(zhì)填料的主要功能是在氈內(nèi)提供松度,從而提供較低密度且較輕重量天花板。輕質(zhì)填料的實例包括膨脹珍珠巖。盡管在整個公開內(nèi)容中使用術(shù)語“填料”,但是應該理解的是每種填料具有可以影響板材中的剛度、硬度、垂掛、聲傳播中的聲音吸收和衰減的獨特性能和/或特征。也可以添加重質(zhì)填料,并包括例如碳酸鈣、粘土或石膏。
濕氈天花板產(chǎn)品典型地使用淀粉和再循環(huán)新聞紙作為主粘結(jié)劑,兩者都是吸濕性的。在濕氣存在下,這些粘結(jié)劑吸水并損失物理完整性,而導致垂掛。一些現(xiàn)有的產(chǎn)品使用甲醛樹脂背面涂層。雖然這是非常有效且低成本的解決方案,但是出于環(huán)境原因仍有動機減少或消除建筑物產(chǎn)品中的甲醛使用。
已經(jīng)成功使用熱固性聚合物樹脂,例如聚羧酸酯樹脂。參見例如uspn8,536,259。然而,這些樹脂太昂貴而商業(yè)上不可行。
uspn4,444,594描述了使用如下制備的酸固化組合物:在無機填料、氨基醇酸侵蝕控制劑和水存在下使氧化鎂和酸式磷酸鹽、氯化物或硫酸鹽反應,以形成可固化漿料。所述氨基醇酸侵蝕控制劑據(jù)信被要求以防止天花板中使用的礦物棉劣化。然而,要求使用氨基醇酸侵蝕劑增加涂料成本并為涂料貢獻不必要的voc。當作為氨基化合物存在時,包含這種弱堿減緩反應速率。另外,所述組合物含有50.5%至57.9%之間的固體。
因此,仍需要低成本且不含甲醛或氨基醇的抗垂掛隔音板。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個方面是制造建筑板的方法。在一個實施方案中,所述方法包括將水、無機纖維和一種或多種粘結(jié)劑結(jié)合以形成漿料,其中所述粘結(jié)劑中的至少一種包含淀粉;將所述漿料成型成板材;將涂料施涂到所述板材的背面,所述涂料包含氧化鎂和磷酸鹽在沒有氨基醇的情況下的反應產(chǎn)物;和干燥所述板材。
本發(fā)明的另一個方面包括建筑板。在一個實施方案中,所述建筑板包括包含無機纖維和一種或多種粘結(jié)劑的基氈,其中所述粘結(jié)劑中的至少一種包含淀粉;和所述基氈背面上的涂層,所述涂層是氧化鎂和磷酸鹽的反應產(chǎn)物。
附圖說明
圖1是顯示不同的mgo源隨時間變化的溫升的圖解。
圖2是顯示具有不同固體含量的涂料隨時間變化的溫升的圖解。
圖3是顯示含水輝石粘土增稠劑的涂料隨時間變化的溫升的圖解。
圖4是顯示按不同的使用水平引入飛灰填料的涂料隨時間變化的溫升的圖解。
圖5是顯示含飛灰填料和磷酸的涂料隨時間變化的溫升的圖解。
圖6是顯示使用不同含量的磷酸和不同的水/固體比例的涂料隨時間變化的溫升的圖解。
具體實施方式
本發(fā)明滿足對與吊頂天花板一起使用的低成本、無甲醛、抗垂掛涂層的需要。所述涂層是無機、快速反應和低成本的,并且它提供高水平的抗垂掛性。所述涂層是氧化鎂和磷酸鹽的反應產(chǎn)物。所述氧化鎂/磷酸鹽涂層的一個優(yōu)點是可控的高速反應,這允許制備吊頂天花板的更快的加工速度。
吊頂天花板產(chǎn)品加工是高速操作,具有超過150ft/min的精整作業(yè)線速度。為了使涂料與這些作業(yè)線速度相容,它必須在20-30秒內(nèi)固化。另外,在施涂后,它需要在后續(xù)操作期間維持其完整性,該后續(xù)操作包括其中所述板材表面的背面達到大約204℃(400℉)的溫度的較高溫度干燥操作。
可以使所述氧化鎂/磷酸鹽涂料在30秒內(nèi)反應并且它形成對高溫穩(wěn)定的無機玻璃。
所述無機涂料的主要組分是高反應性氧化鎂和磷酸鹽和任選的填料。所述氧化鎂是可按不同的反應性級別購買的。反應性典型地基于表面積,而該表面積是產(chǎn)生氧化鎂的燃燒溫度的結(jié)果。表面積越高,反應性越高。適合的高反應性氧化鎂包括,但不限于,magchem10cr、magchem30、magchem35、magchem40和magchem50(可以從martinmarietta獲得)和baymag30和baymag40(可以從baymaginc.獲得)和等效物。如果需要,更高反應性級別的mgo可以用于提供更快的反應速率以適應更快的精整作業(yè)線速度。mgo反應性的規(guī)格一般由測得的表面積(m2/g)給出。使用非常低反應性級別的mgo例如magchem10cr產(chǎn)品(est.<20m2/g表面積)進行實驗室工作以便提供處理時間。在生產(chǎn)中,可能預期的是將要求更高反應性級別的mgo以提供小于30秒的所需快速凝固時間,例如magchem30產(chǎn)品(20-30m2/g)、magchem30產(chǎn)品(30m2/g)或甚至更高反應性級別的mgo。
磷酸鹽是第二組分。磷酸鹽應該微溶于水,這樣幫助反應并且應該略微酸性。適合的磷酸鹽包括,但不限于,磷酸鉀鹽(kh2po4)和磷酸鈉(nah2po4)。然而,磷酸鈉產(chǎn)品產(chǎn)生更軟的反應產(chǎn)物,其與用磷酸鉀制得的那些相比不太適合于本申請。不溶于水的磷酸鹽(例如,ca3(po4)2和li3po4)往往反應太慢,而太溶于水的那些(例如,lih2po4和k2hpo4)往往形成分散的沉淀物。
非略微酸性的磷酸鹽,例如k3po4反應太慢。高度酸性的磷酸鹽,例如磷酸可以提供非??焖俚姆磻俾?,但得到不適合于本申請的高度分散的反應產(chǎn)物。然而,可以按精選的水平添加磷酸作為加速劑以提供更快的反應速率。所添加的磷酸的量由如下因素指示:期望的反應速率、本身可能起減緩反應速率作用的填料或增稠劑的存在、水/固體比、混合物的溫度等。
磷酸銨例如(nh4)h2po4和(nh4)2hpo4也可以用作反應物,但是它們不太優(yōu)選,因為它們放出氨氣作為反應產(chǎn)物,這在生產(chǎn)環(huán)境中是不合需要的。
填料或功能性添加劑是涂料的任選的第三組分。填料理想地應該微溶于水,從而容許它與磷酸鹽反應并變成反應產(chǎn)物的不可分割的部分。滿足這一要求的填料包括c型飛灰。其它非反應性填料,例如砂子也可以使用,但是一般不參與反應。應避免堿性填料例如碳酸鈣。功能性添加劑包括增稠劑,例如蒙脫石粘土,助流劑,阻滯劑等。
可以添加額外的酸,例如磷酸以通過為反應提供更加酸性的環(huán)境來加速反應速率。酸的使用也可以用來補償不太酸性的磷酸鹽例如k2hpo4或k3po4。
涂料中的氧化鎂與磷酸鹽的摩爾比可以為大約0.1至大約0.9,或大約0.1至大約0.8,或大約0.1至大約0.7,或大約0.1至大約0.6,或大約0.1至大約0.5,或大約0.1至大約0.4,或大約0.1至大約0.3。大約0.3的摩爾比提供好的結(jié)果。
氧化鎂和磷酸鹽的反應可以通過酸,例如磷酸的添加來加速。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn),氧化鎂/磷酸鹽涂層不使天花板中的礦物棉劣化。因此,不要求uspn4,444,594中教導的氨基醇的使用,從而使得涂料不太昂貴,沒有或具有最少的voc并更容易制備。
氧化鎂和磷酸鹽可以制備為獨立的分散體,然后結(jié)合,并沿著板材的背表面均勻地施涂,例如通過噴涂施涂。或者,它們可以在所述背面的僅僅一些部分上,例如以條紋施涂,以獲得沿著板材中心的增強骨架。
用于制備這些涂料的水的量令人希望地減到最小。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),涂料中越多的水導致越慢的反應時間,這是其中要求非常快速的反應時間(低于30秒)的生產(chǎn)設(shè)置中不希望的。典型地,低于大約0.5,或低于大約0.45,或低于大約0.4的總水/固體比是期望的。令人希望地,涂料具有至少大約50%固體,或至少大約55%固體,或至少大約60%固體。
涂料將典型地按低于25克固體/平方英尺的固體使用率施涂。低于20克固體/平方英尺的使用率已經(jīng)顯示提供好的結(jié)果。
當將涂料施涂于板材的表面上時,存在到板材中的一定滲透,例如最多至板材厚度的大約5%。涂料具有好的對板材的粘附。
纖維作為無機纖維、有機纖維或它們的組合存在于隔音板中。無機纖維可以是礦物棉、礦渣棉、石棉、巖棉、石棉、玻璃纖維或它們的混合物。無機纖維是剛性的,賦予基氈松度和孔隙度。無機纖維按大約0%至大約95%的量存在于隔音板中,基于所述板材的重量。在一些實施方案中,當存在更少膨脹珍珠巖和/或纖維素纖維時,所述無機纖維按大約25%至大約95%,或大約50%至大約95%,或大約55%至大約95%,或大約60%至大約95%,或大約65%至大約95%,或大約70%至大約95%,或大約75%至大約95%或大約80%至95%的量存在。在其它實施方案中,當存在更多膨脹珍珠巖和/或纖維素纖維時,無機纖維的量可以在大約5%至大約90%,或大約5%至大約80%,或大約5%至大約70%,或大約5%至大約60%,或大約5%至大約50%,或大約5%至大約40%,或大約5%至大約30%,或大約5%至大約25%,或大約5%至大約20%的范圍內(nèi)。隔音板的至少一個實施方案使用礦物棉作為優(yōu)選的纖維。
纖維素纖維(可再生有機纖維的實例)充當同時提供濕和干基氈強度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。所述強度歸因于與基氈中的各種成分形成氫鍵,這是纖維素纖維的親水性的結(jié)果。基氈中的纖維素纖維占板材的大約0wt%至大約25wt%,優(yōu)選占板材的大約10wt%至大約20wt%,最優(yōu)選占板材的大約12wt%至大約20wt%。一種優(yōu)選的纖維素纖維衍生自再循環(huán)新聞紙。
淀粉任選地包括在基氈中作為粘結(jié)劑。典型的淀粉是未改性的、未煮過的淀粉顆粒,它們分散在水性漿料中并變得總體上均勻地分布在整個基氈中。在水分存在下將基氈加熱,從而使淀粉顆粒蒸煮并溶解以使板材成分粘結(jié)在一起。淀粉不但有助于隔音板的撓曲強度,而且改進所述板材的硬度和剛度。另外,基氈任選地以占板材的大約1wt%至大約15wt%,更優(yōu)選以占板材的大約5wt%至大約10wt%,最優(yōu)選以占板材的大約7wt%至大約10wt%包括淀粉。
典型的任選的基氈填料既包括輕質(zhì)又包括重質(zhì)無機材料。重質(zhì)填料的實例包括碳酸鈣、粘土或石膏。其它填料也預期用于隔音板。球狀粘土也可以按占板材的大約0wt%至大約4wt%使用。
輕質(zhì)填料的實例是膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖是大體積的,從而減少基氈中使用的填料的量。填料的主要功能是降低板材的密度,改進板材的撓曲強度和硬度。盡管在整個論述過程中使用術(shù)語“填料”,但是應該理解的是每種填料具有可以影響板材中的剛度、硬度、垂掛、聲傳播中的聲音吸收和衰減的獨特性能和/或特征。這一實施方案的基氈中的膨脹珍珠巖按占板材的大約5wt%至大約80wt%,或大約10wt%至大約80wt%,或大約20wt%至大約80wt%,或大約20wt%至大約70wt%,或大約30wt%至大約70wt%,或大約40wt%至大約70wt%,或大約40wt%至大約60wt%,或大約45wt%至大約60wt%的量存在。
用于消防隔音板中的另一種任選的成分是粘土,其典型地被包括以改進耐火性。當暴露于火焰中時,粘土不燃燒;而是燒結(jié)。消防隔音板任選地包括大約10%至大約30%粘土,優(yōu)選大約10%至大約20%粘土,按所述板材的重量計。使用許多類型的粘土,包括但不限于得自gleason,tenn.的spinks粘土和球狀粘土和得自hickory,ky的oldhickory粘土。
還典型地將絮凝劑添加到用于制備隔音板的配料中。絮凝劑優(yōu)選作為非常稀的溶液添加并按占板材的大約0.05wt%至大約0.15wt%,更優(yōu)選大約0.05wt%至大約0.10wt%的范圍使用。有用的絮凝劑包括聚丙烯酰胺。
在制造隔音板的基氈的一個實施方案中,優(yōu)選通過將水與礦物棉、膨脹珍珠巖、纖維素纖維、淀粉和球狀粘土混合產(chǎn)生水性漿料?;旌喜僮鲀?yōu)選在原料箱中以間歇模式或連續(xù)模式進行。添加的水的量滿足所得的總固體含量或稠度在大約1%至大約8%稠度,優(yōu)選大約2%至大約6%,更優(yōu)選大約3%至大約5%的范圍內(nèi)。
一旦形成包括上述成分的均相漿料,就在線添加絮凝劑并將漿料輸送到壓頭箱,該壓頭箱提供漿料材料的穩(wěn)定流。使從壓頭箱流出的漿料分布到運動的多孔線上以形成濕基氈。水首先靠重力從所述線瀝出。據(jù)預期,在某些實施方案中,低真空壓力可以組合使用,或在靠重力從漿料瀝出水后使用。然后任選地通過壓制和/或使用真空輔助除水除去其余水分,這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
一旦形成,則所形成的基氈優(yōu)選具有大約7lbs/ft3(112kg/m3)至大約30lbs/ft3(480kg/m3),更優(yōu)選大約8lbs/ft3(128kg/m3)至大約25lbs/ft3(400kg/m3),最優(yōu)選大約10lbs/ft3(144kg/m3)至大約20lbs/ft3(320kg/m3)的堆積密度。
然后切割所形成的基氈并經(jīng)由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的精整操作轉(zhuǎn)化成隔音板。優(yōu)選的精整操作中的一些包括表面研磨、涂覆、穿孔、裂隙、邊緣細部設(shè)計和/或包裝等。
在精整操作期間將氧化鎂/磷酸鹽涂料作為結(jié)合的mgo-磷酸鹽分散體或作為以快速連續(xù)施涂的獨立分散體施涂。如果作為結(jié)合的分散體施涂,則正好在將獨立的mgo和磷酸鹽組分施涂到板材的背表面之前將它們結(jié)合是必要的。
穿孔和裂隙顯著地幫助從上述基氈獲得改進的吸音值。穿孔操作在基氈的表面上按受控深度和密度(每單位面積的穿孔數(shù))提供多個穿孔。通過將配備有預定數(shù)目的針狀體的板壓到基氈上進行穿孔。裂隙用例如,配備有圖案化金屬板的輥子將獨特形狀的淺刻痕提供到所形成的基氈的表面上。穿孔和裂隙步驟都使基氈表面和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)打開,從而允許空氣從板材進出?;鶜种械拈_口還允許聲音進入基氈芯并被吸收。
另外,任選地使隔音板與稀松布或紗一起層壓。還認為本發(fā)明隔音板可以用工具刀手工切割。
一旦形成,則本發(fā)明成品隔音板優(yōu)選具有大約9lbs/ft3(144kg/m3)至大約32lbs/ft3(513kg/m3),更優(yōu)選大約10lbs/ft3(160kg/m3)至大約27lbs/ft3(433kg/m3),最優(yōu)選大約10lbs/ft3(176kg/m3)至大約22lbs/ft3(352kg/m3)的堆積密度。另外,板材優(yōu)選具有大約0.2英寸(5mm)至1.5英寸(38mm),更優(yōu)選大約0.3英寸(8mm)至1.0英寸(25mm),最優(yōu)選大約0.5英寸(13mm)至大約0.75英寸(19mm)的厚度。
所謂的“大約”是指偏差在所述值的10%以內(nèi),或5%以內(nèi),或1%以內(nèi)。
實施例
實施例1
測量10.0克mgo加入杯子中。測量10.0克kh2po4和10.0克水加入單獨的杯子中并攪拌使所述磷酸鹽溶解。將所述固體mgo添加到所述kh2po4和水混合物中,并混合。使用熱電偶測量所述混合物的溫升。所述混合物示于表1中。
結(jié)果示于圖1中。在使用magchem10cr的試驗1中,在2min后沒有明顯反應,但是在大約60min后存在明顯凝固。在使用magchem30的試驗2中存在非常快速的反應,5秒以內(nèi)凝固并獲得硬反應產(chǎn)物。使用baymag30的試驗3具有非??焖俚姆磻?,產(chǎn)生蒸汽并獲得硬反應產(chǎn)物。使用baymag40的試驗4顯示非??焖俚姆磻a(chǎn)生蒸汽并獲得硬反應產(chǎn)物。使用magchem10cr但是按更低的水/固體比的試驗5具有緩慢的反應,但是產(chǎn)生平緩發(fā)熱并形成硬反應產(chǎn)物。
magchem10產(chǎn)品看起來是相當非反應性的,在0.3的m值和0.5的水/固體(w/s)比下不顯示凝固。在超過60min后,所述混合物確實硬化。將w/s比降低到0.25的值(即,更少水)看起來略微加速反應。在超過60min后,這種混合物也硬化。
magchem30產(chǎn)品看起來是高度反應性的,甚至比baymag30和baymag40產(chǎn)品更加反應性。
實施例2
研究水的量對反應速率的影響。測量kh2po4和水加入杯子。單獨地測量mgo(baymag40),然后添加到所述kh2po4和水混合物中,并混合。使用熱電偶測量所述混合物的溫升。所述混合物示于表2中,其中每種混合物運行兩批次。
試驗1制劑看起來在數(shù)秒內(nèi)硬化。
試驗2制劑中的固體離析到底部并凝固(setup)。頂部在5min后保持柔軟。
試驗3制劑中的固體離析到底部,讓多余水份留在表面上。底部固體的薄層確實凝固到一定程度。
結(jié)果示于圖2中。當樣品具有少于大約50%固體時,反應對于生產(chǎn)速度來說太慢。
實施例3
評價增稠劑,水輝石粘土在制劑中的使用。使用高速混合器將要求量的水輝石粘土(可以從elementisspecialties獲得的bentonegs)在水中混合10分鐘以便獲得如下面要求的0.5%或1.0%bentonecs分散體。測量5克kh2po4和5.0克合適的水/粘土混合物加入杯子。單獨地測量5克mgo(baymag40),然后添加到所述kh2po4和水/粘土混合物中,并混合。使用熱電偶測量所述混合物的溫升。所述混合物示于表3中。
粘土增稠劑的存在加速如圖3所示的反應。
實施例4
評價填料在制劑中的使用。填料是得自hugo的c型飛灰。
測量kh2po4和水加入杯子。單獨地測量mgo(baymag40),然后添加到所述kh2po4和水/粘土混合物中,并混合。使用熱電偶測量所述混合物的溫升。所述混合物示于表4中。
高達67%飛灰的存在對反應速率沒有顯著的影響,如圖4所示。所得的產(chǎn)物都相當硬。
實施例5
評價填料和酸在制劑中的使用。
使用高速混合器將要求量的水輝石粘土(可以從elementisspecialties獲得的bentonegs)在水中混合10分鐘以便獲得2.0%bentonecs分散體。在使用33%填料的試驗1中,測量10.0克kh2po4,和6.0克所述水/粘土混合物加入杯子。單獨地測量10.0克mgo(baymag40)、10.0克填料(得自hugo的c型飛灰)和10.0克水/粘土混合物,并將所述混合物添加到所述kh2po4、酸和水/粘土混合物中,并混合。使用熱電偶測量所述混合物的溫升。在使用50%填料的試驗2中,測量10.0克kh2po4,和6.0克所述水/粘土混合物和0.5ml85%h3po4(僅對試驗2)加入杯子。單獨地測量10.0克mgo(baymag40)、20.0克填料(得自hugo的c型飛灰)和10.0克水/粘土混合物,并將所述混合物添加到所述kh2po4、酸和水/粘土混合物中,并混合。同樣使用熱電偶測量所述混合物的溫升。結(jié)果示于表5中。
這種研究的結(jié)果證實,即使在大量填料存在的情況下,磷酸的添加仍有效使反應速率加速到生產(chǎn)必要的水平,如圖5所示。
實施例6
制備穿孔和圖案化的試驗條形物(3in.×23.75in.)。穿孔是指將配備有預定數(shù)目的針狀體的板壓入基氈,而圖案化將獨特形狀的淺刻痕提供到基氈的表面中。穿孔和圖案化試驗條的使用為背面涂層的潛在抗垂掛性提供更實際的指標。記錄每個試驗板材的重量。為試驗板材的邊緣捆上帶。
測量kh2po4和水加入杯子并攪拌以除去塊體。單獨地測量mgo(baymag30),然后添加到所述kh2po4和水混合物中并立即沿著所述垂掛條形物的頂部傾倒。用刮勺除去過剩材料。樣品7-10使用在與kh2po4混合的水中的2%粘土增稠劑(bentonegs)。所述混合物示于表6中。
允許試驗板材在室溫下干燥過夜。然后移除帶,并稱重板材并如下試驗垂掛性能:將板材懸掛在試驗架中以致僅支撐短邊緣。然后讓所述試驗板材經(jīng)歷12小時的104℉/95%rh接著12小時的70℉/50%rh處理的三個循環(huán)。
垂掛性能示于表7中。
試驗板材11至15是未背面涂覆的試驗條并被包括作為對照樣品。
在所有三個系列(即,低水/固體比、中水/固體比和高水/固體比)中,垂掛性能看起來從m=1.0改進到m=0.3。太多kh2po4看起來對垂掛性能不利。雖然不希望受到理論的束縛,但是這可能是因為kh2po4是非常水溶性的并且不是全部在涂料中反應。
在給定m值下添加水(即,更高的水/固體比)看起來負面影響垂掛性能。然而,在1.5的高水/固體比下并且m=0.3時樣品表現(xiàn)非常好。
看起來,通過使用低的m值(m=0.3)和中等水/固體比(w/s=1.0),可以在20-25g/ft2的涂料固體水平下達到可接受的抗垂掛性。
實施例7
評價酸在制劑中的使用。測量mgo(magchem10cr)加入杯子。測量kh2po4、水和磷酸加入單獨的杯子并攪拌以使磷酸鹽溶解。將固體mgo添加到所述磷酸鹽水溶液中并混合。使用熱電偶測量所述混合物的溫升。允許涂料干燥。所述混合物示于表8中。
在試驗1中,使用magchem10cr,其中m=0.3,和w/s=0.50并且不添加酸并且其中“m”是指kh2po4與mgo的摩爾比,w/s是指水/固體比。在2分鐘后沒有明顯反應并且反應產(chǎn)物較軟。這可能歸因于存在太多水。試驗2使用magchem10cr,其中m=0.3,w/s=0.50,并添加0.1ml85%h3po4。存在略微更加快速和更軟的反應產(chǎn)物。試驗3使用magchem10cr,其中m=0.3,w/s=0.50,并添加0.5ml85%h3po4。存在非常快速的反應,伴隨產(chǎn)生蒸汽。試驗4使用magchem10cr,其中m=0.3,w/s=0.25,并添加0.5ml85%h3po4。存在非??焖俚姆磻?,伴隨產(chǎn)生蒸汽并獲得硬反應產(chǎn)物。試驗1-4的結(jié)果示于圖6中。
磷酸可以加速與較慢反應mgo材料的反應。
雖然在本發(fā)明的上述詳細描述中提供了至少一個示例性實施方案,但是不言而喻的是存在許多變型。還不言而喻的是,示例性實施方案或多個示例性實施方案僅僅是實施例,并沒有以任何方式限制本發(fā)明范圍、應用性或配置的意圖。相反,上述詳細描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供執(zhí)行本發(fā)明示例性實施方案的適宜路線圖。應該理解的是,在不脫離所附權(quán)利要求書給出的本發(fā)明范圍的情況下,可以在示例性實施方案中描述的元素的功能和安排方面作出各種改變。
表1
*“m”是指kh2po4與mgo的摩爾比
表2
*重量比
表3
*重量比
表4
表5
表6
“m”是指kh2po4與mgo的摩爾比
*5的重復
表7
表8
“m”是指kh2po4與mgo的摩爾比
w/s是指水與固體比。