于固体/固体计)包含在浆料中并仍在板中取得显著的强度增强。相应地，根据本发明 的实施例制备的预糊化部分水解淀粉可W基于灰泥的重量计约0.1重量％至约10重量％的 量包含在石膏浆料中，例如约0.5至约10%的量。
[0102] 已发现增大浆料中根据本发明的实施例制备的预糊化部分水解淀粉的量超过运 些范围不再同样高效地改善强度，因为强度水平可能在某种程度上进入平台段，即便在一 些实施例中加入更多的淀粉时。然而，如果需要，可采用较高的淀粉量，尤其是当接受减小 的强度回报时。
[0103] 在本发明的实施例中，可例如W如下表3A和3B中所列的量向石膏浆料添加预糊化 部分水解淀粉。在该表中，"X"表示范围"约[顶行中的相应值]至约[最左列中的相应值]"。 所示的值W灰泥的重量的百分数表示淀粉的量。为了便于呈现，应理解每一个值均表示 "约"该值。例如，第一个"X"为范围"灰泥的重量的约0.1%的淀粉至灰泥的重量的约0.25% 的淀粉"。
[0104] 表3A
[0105]
[0106]
[0107]表3B 「rn AQl
L0109」因此，加到浆料中的根据本发明的实施例制备的预糊化部分水解淀粉的量可具有 介于表3A或3B中给出的任何前述端点之间并包括所述端点的范围。
[0110] 在一些实施例中可将根据本发明的实施例制备的预糊化部分水解淀粉与其它淀 粉组合地加到浆料W实现各种应用。例如，在如下所述石膏墙板的情况下，可将根据本发明 的实施例制备的预糊化部分水解淀粉与其它淀粉组合来既增强忍强度又增强纸-忍粘结， 特别是如果接受水需求的某个增大的话。
[0111] 因此，在本发明的一些实施例中，石膏浆料可包含一种或多种根据本发明的实施 例制备的预糊化部分水解淀粉W及一种或多种其它类型的淀粉。其它淀粉可包括例如粘度 在20厘泊W下和/或在700厘泊W上的预糊化淀粉。一个例子为预糊化玉米淀粉(例如，粘度 高于700厘泊，如约773厘泊）。所述其它淀粉也可呈例如非预糊化淀粉如酸改性淀粉W及未 糊化的烷基化淀粉如乙基化淀粉等的形式。淀粉的组合可在添加到石膏浆料之前预混(例 如，任选地与其它组分如灰泥等干混，或者与其它湿成分湿混），或者可将其一次一个地引 入石膏浆料中，或它们的任何变型。可引入任何合适比例的根据本发明的实施例制备的预 糊化部分水解淀粉和其它淀粉。
[0112] 例如，W待加到石膏浆料的总淀粉含量的百分数表示的根据本发明的实施例制备 的预糊化部分水解淀粉的淀粉含量可为例如至少约10重量％，如至少约20%、至少约30%、 至少约40%、至少约50%、至少约60 %、至少约70 %、至少约80%、至少约90%、至少约95 %、 至少约99%、至少约100%或其间的任何范围。在一些实施例中，根据本发明的实施例制备 的预糊化部分水解淀粉相对于其它淀粉的比率可为约25:75、约30:70、约35:65、约50:50、 约 65:35、约 70:30、约 75:25 等。
[0113] 除淀粉组分外，在一些实施例中，浆料配制为包含水、灰泥、发泡剂(有时简称"泡 沫"）和根据需要的其它添加剂。令人惊奇且意外地，根据一些实施例，特别是具有中等粘度 的那些，已发现为使浆料流动性保持在与不含根据本发明的实施例在挤出机中制备的预糊 化部分水解淀粉时将具有的相同水平而需要添加的水的量低于使用根据不同的方法制备 的淀粉时需要的水的量的增大。灰泥可呈a半水合硫酸巧、e半水合硫酸巧和/或无水硫酸巧 的形式。灰泥可W是纤维的或非纤维的。发泡剂可引入W在凝固石膏的连续结晶基质内形 成空气空隙分布。在一些实施例中，发泡剂包含多数重量部分的不稳定组分和少数重要部 分的稳定组分(例如，其中组合不稳定组分与稳定/不稳定组分的共混物）。运样的不稳定组 分对稳定组分重量比有效地在凝固石膏忍内形成空气空隙分布。参见例如美国专利5,643， 510、6,342,284和6,632,550。
[0114] 已发现合适的空隙分布和壁厚度(独立地)可有效地增强强度，尤其是在较低密度 板(例如，约35pcf W下）中。参见例如US 2007/0048490和US 2008/0090068。与前面提到的 空气(泡沫)空隙一道，空隙直径通常为约扣m或更小的蒸发水空隙也贡献于总空隙分布。在 一些实施例中，孔隙尺寸大干约5微米的空隙相对于孔隙尺寸为约5微米或更小的空隙的体 积比为约0.5:1至约9:1，例如约0.7:1至约9:1、约0.8:1至约9:1、约1.4:1至约9:1、约1.8:1 至约9:1、约2.3:1至约9:1、约0.7:1至约6:1、约1.4:1至约6:1、约1.8:1至约6:1、约0.7:1至 约4:1、约1.4:1至约4:1、约 1.8:1至约4:1、约0.5:1至约2.3:1、约0.7:1至约2.3:1、约0.8:1 至约2.3:1、约1.4:1至约2.3:1、约1.8:1至约2.3:1等。在一些实施例中，发泡剂W例如低于 灰泥的重量的约0.5%的量存在于浆料中，如约0.0 l %至约0.5%、约0.0 l %至约0.4%、约 0.0 l %至约 0.3%、约0.01 %至约0.2%、约0.01 %至约0.1 %、约 0.02%至约0.4 %、约 0.02%至约0.3%、约0.02%至约0.2%等的量，均基于灰泥的重量计。
[0115] 添加剂如促进剂(例如，湿石膏促进剂、耐热促进剂、气候稳定化促进剂)和缓凝剂 是熟知的并可在一些实施例中引入。参见例如美国专利3,573,947和6,409,825。在其中包 含促进剂和/或缓凝剂的一些实施例中，促进剂和/或缓凝剂可各W例如灰泥的约0重量％ 至约10重量％ (例如，约0.1 %至约10% )如灰泥的约0重量％至约5重量％ (例如，约0.1 %至 约5%)的固体基的量存在于石膏浆料中。可根据需要引入其它添加剂，例如W赋予强度而 允许具有足够强度的较轻产品、避免永久变形、促进生巧强度(例如，当产品在沿生产线行 进的传送带上凝固时）、提升耐火性、提升防水性等。
[0116] 例如，在一些实施例中，浆料可任选地包含至少一种分散剂来增强流动性。与根据 本发明的实施例制备的预糊化部分水解淀粉和其它成分一样，分散剂可W干的形式与其它 干成分和/或W液体形式与其它液体成分一起引入忍浆料中。分散剂的例子包括糞横酸盐， 如聚糞横酸及其盐(聚糞横酸盐)和为糞横酸与甲醒的缩合产物的衍生物；W及聚簇酸盐分 散剂，如聚簇酸酸，例如PCE211、PCE111、1641、1641F或PCE 2641-型分散剂，如MELFLUX 2641F、MEL化UX 2651F、MELFLUX 1641F、MEL化UX 2500L分散剂（BASF)及可得自Coatex， Inc.的COATEX Ethacryl M;和/或木质素横酸盐或横化木质素。木质素横酸盐为水溶性的 阴离子型聚电解质聚合物，为来自使用亚硫酸盐制浆的木浆生产的副产物。可用于本发明 的实施例的原理的实施中的木质素的一个例子为可得自Reed Lignin Inc.的Marasperse C-21〇
[0117] 通常优选较低分子量的分散剂。较低分子量的糞横酸盐分散剂受青睐，因为它们 往往比较高粘度、较高分子量的分散剂有较低的水需求。因此，优选约3,000至约10,000(例 如，约8,000至约10,000)的分子量。作为另一示意，对于?〔6211型分散剂，在一些实施例中， 分子量可为约20，000至约60，000，其比分子量在60，000 W上的分散剂表现出较少的延迟。
[0118] 糞横酸盐的一个例子为可得自GEO Specialty化emicals的DILCFLOeDILCFLO为 在水中的45 %糞横酸盐溶液，但如约35重量％至约55重量％固含量范围内的其它水溶液也 易于得到。糞横酸盐可W干固体或粉末形式使用，如可得自例如GEO Specialty化emicals 的LOMAR D。另一示例性的糞横酸盐为DAXAD，其可得自Hampshire Qiemical Co;rp.。
[0119] 如果包含，分散剂可W任何合适的（固体/固体)量引入，例如基于灰泥的重量计约 0.1重量％至约5重量％，如约0.1 %至约4%、约0.1 %至约3%、约0.2%至约3%、约0.5%至 约3%、约0.5%至约2.5%、约0.5%至约2%、约0.5%至约1.5%等。
[0120] 在一些实施例中，如果需要，也可任选地向灰泥中引入一种或多种含憐酸根的化 合物。例如，可用于一些实施例中的含憐酸根的化合物包括水溶性组分并可呈离子、盐或酸 即缩合憐酸的形式，其每一者包含两个或更多个憐酸单元;缩合憐酸盐的盐或离子，其每一 者包含两个或更多个憐酸根单元;和正憐酸盐的一元盐或一价离子W及水溶性无环聚憐酸 盐。参见例如美国专利 6，：342,284、6,632,550、6,815,049和6,822,033。
[0121] 如果添加，在一些实施例中，憐酸盐组合物可增强生巧强度、抗永久变形(例如，下 陷）性、尺寸稳定性等。可使用=偏憐酸盐化合物，包括例如=偏憐酸钢、=偏憐酸钟、=偏 憐酸裡和=偏憐酸锭。优选=偏憐酸钢(STMP)，但其它憐酸盐也可能合适，包括例如四偏憐 酸钢、具有约6至约27个重复憐酸根单元并具有分子式化n+2Pn化n+i(其中n = 6-27)的六偏憐 酸钢、具有分子式K4P2化的焦憐酸四钟、具有分子式化化2P3O10的S聚憐酸S钢二钟、具有分 子式化5P3O10的S聚憐酸钢、具有分子式化4P2O7的焦憐酸四钢、具有分子式AKP化)3的S偏 憐酸侣、具有分子式化抽2P2化的酸式焦憐酸钢、具有1，000-3，000个重复憐酸根单元并具有 分子式(NH4)n+2Pn〇3n+l(其中n=l，000-3,000)的聚憐酸锭或者具有两个或更多个重复憐酸 单元并具有分子式Hn+2Pn〇3n+K其中n为2或更大）的聚憐酸。
[0122] 在一些实施例中，憐酸盐可W干的形式或W在水中的形式(例如，约5%至约20% 的憐酸盐溶液，例如约10%的溶液）引入。如果引入，憐酸盐可为任何合适的量(基于固体/ 固体计），如基于灰泥的重量计约0.0 l重量％至约0.5重量％，例如基于灰泥的重量计约 0.03重量％至约0.4重量％、约0.1重量％至约0.3重量％或约0.12重量％至约0.4重量％。
[0123] 也可任选地引入用于防火和/或防水产品的合适添加剂，包括例如：硅氧烷（防 水）；纤维;散热添加剂，如氨氧化侣(ATH)、氨氧化儀等;和/或高膨胀颗粒(例如，当在1560° F下加热约一小时时可膨胀至原始体积的约300%或更多）。关于运些及其它成分的描述，参 见例如共同待审、共同受让的美国申请号13/400,010(2012年2月17日提交）。在一些实施例 中，引入高膨胀赔石，但也可引入其它耐火材料。根据本发明的一些消防相关产品的板可具 有约17分钟或更高的绝热指数(TI),例如约20分钟或更高、约30分钟或更高、约45分钟或更 高、约60分钟或更高等;和/或在x-y方向上低于约10 %的高溫收缩(在约1560° F(850°C)的 溫度下）及在Z-方向上高于约20%的膨胀。防火或防水添加剂可根据需要W任何合适的量 引入，具体取决于例如防火等级等。例如，如果引入，防火或防水添加剂的量可为灰泥的重 量的约0.5%至约10%，如灰泥的重量的约1 %至约10%、约1 %至约8%、约2%至约10%、约 2%至约8%等。
[0124] 如果引入，在一些实施例中，硅氧烷优选W乳液的形式加入。然后使浆料成型并在 促进硅氧烷的聚合的条件下干燥W形成高度交联的有机娃树脂。可向石膏浆料加入促进娃 氧烧聚合形成高度交联的有机娃树脂的催化剂。在一些实施例中，可使用Wacker-Chemie GmbH(德国慕尼黑似名称SILRES BS 94出售的无溶剂甲基氨硅氧烷流体作为所述硅氧烷。 此产品为不含水或溶剂的硅氧烷流体。基于干成分的重量计，预期在一些实施例中可使用 约0.3%至约1.0%的BS 94硅氧烷。例如，在一些实施例中，基于干灰泥重量计，优选使用约 0.4 %至约0.8 %的硅氧烷。
[0125] 浆料制剂可用任何合适的水/灰泥比率制备，例如约0.4至约1.3。然而，因为与其 它淀粉(例如，根据不同的方法制备的常规预糊化淀粉)相比根据本发明的实施例制备的预 糊化部分水解淀粉减少需要加到浆料W容纳它们的水的量，故在一些实施例中浆料可用比 其它含淀粉石膏浆料的常规比率低的水/灰泥比率输入来配制，尤其是在低的重量/密度 下。例如，在一些实施例中，水/灰泥比率可为约0.4至约1.1、约0.4至约0.9、约0.4至约 0.85、约0.45至约0.85、约0.55 至约0.85、约0.55至约0.8、约0.6至约0.9、约0.6 至约0.85、 约0.6至约0.8等。
[0126] 覆盖片材可由任何合适的材料和基重形成。有利地，由包含根据本发明的实施例 制备的预糊化部分水解淀粉的浆料形成的板忍在甚至具有较低基重覆盖片材如低于 45化s/MSF(例如，约33化s/MSF至45化s/MSF)的板中也提供足够的强度，甚至对于一些实施 例中较轻重量的板（例如，密度为约35pcf或W下）也如此。然而，如果需要，在一些实施例 中，可使用较重的基重，例如W进一步增强拔钉阻力或增强操作性，例如W促进最终用户期 望的"感觉"特性。
[0127] 在一些实施例中，为增强强度(例如，拔钉强度），尤其是对于较低密度的板，覆盖 片材中之一或二者可由纸形成并具有例如至少约451bs/MSF(例如，约451bs/MSF至约 65 化 s/MSF、约 45 化 s/MSF 至约 6(Ubs/MSF、约 45 化 s/MSF 至约 55 化 s/MSF、约 5(Ubs/MSF 至约 65化s/MSF、约5(Ubs/MSF至约6(Ubs/MSF等）的基重。如果需要，在一些实施例中，一个覆盖 片材(例如，安装时的"面"纸侧)可具有前述较高的基重，例如W增强拔钉阻力和操作性，而 另一覆盖片材(例如，安装板时的"背"片材)如果需要可具有稍微低一些的基重(例如，低于 约45化s/MSF的基重，例如约33化s/MSF至约45化s/MSF或约33化s/MSF至约4(Ubs/MSF)。
[0128] 板重量是厚度的函数。由于板通常制成为不同的厚度，故本文中使用板密度作为 板重量的量度。根据本发明的实施例制备的预糊化部分水解淀粉的优点可在各种板密度上 可见，例如约40pcf或更小，如约20pcf至约40pcf、约24pcf至约37pcf等。然而，本发明的优 选实施例在较低密度下具有特别的效用，其中根据本发明的实施例制备的预糊化部分水解 淀粉所提供的增强的强度有利地允许与由根据不同的方法制备的其它淀粉制成的板相比 具有良好强度和较低水需求的较轻重量板的使用。
[01巧]例如，在一些实施例中，板密度可为约20pcf至约35pcf，例如约20pcf至约34pcf、 约 20pcf 至约 33pcf、约 20pcf 至约 32pcf、约 20pcf 至约 31pcf、约 20pcf 至约 30pcf、约 20pcf 至 约 29pcf、约219。;1!'至约359。;1^、约219。;1!'至约349。;1^约219。;1!'至约339。;1^、约219。;1!'至约32口。;1!\ 约219。;1!'至约319。;1^、约219。;1!'至约3〇9。;1^约219。;1!'至约299。;1^约249。;1!'至约359。;1^、约249。;1!'至 约 34pcf、约 24pcf 至约 33pcf、约 24pcf 至约 32pcf、约 24pcf 至约 319。;1^约249。;1!'至约3〇9。;1!'或 约 24pcf 至约 29pcf。
[0130] 根据本发明的实施例制备的预糊化部分水解淀粉可加到浆料W为根据本发明的 产品提供强度增强，在较低重量/密度下运可能尤其有益。例如，在一些实施例中，如根据实 例4中给出的方法所测试，根据本发明的实施例制造的板在29pcf的密度下具有至少约 4(K)psi(2,750kPa)的压缩强度。有利地，在如本文所述各种板密度下的各种实施例中，通过 本发明的方法产生的板可制成为具有至少约400psi的压缩强度，例如至少约45化si(3, IOOk 化）、至少约 50化31(3,4501^^)、至少约55化31(3,8001^^)、至少约60化31(4，1004口曰）、 至少约 650psi(4,500kPa)、至少约 700psi(4,800kPa)、至少约 750psi(5,200kPa)、至少约 800口31(5,5004化）、至少约85化31(5,8501^^)、至少约90化31(6,2001^^)、至少约950口31 (6，550kPa)或至少约1，00化Si (6，900kPa)的压缩强度。另外，在一些实施例中，压缩强度可 W前述点中的任何两个为界限。例如，压缩强度可介于约45化Si和约1,0(K)PSi之间（例如， 约5(K)psi和约9(K)psi之间、约6(K)psi和约8(K)psi之间等）。
[0131] 在一些实施例中，根据本发明制成的板满足根据ASTM标准C473-10的测试方案。例 如，在一些实施例中，当板在1/2英寸的厚度下流延时，如根据ASTM C473-10所测得，板具有 至少约65化的拔钉阻力，例如至少约68化、至少约70化、至少约72化、至少约75化、至少约 771b等的拔钉阻力。在各种实施例中，拔钉阻力可为约68化至约100化，例如约681b至约 95化、约68化至约90化、