专利名称：复合轻质预制板及其心材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合轻质预制板及其心材。
用于轻质预制板的心材通常由泡沫塑料材料如泡沫聚苯乙烯制成，并通常包括合适的阻燃剂。然而，这种泡沫塑料材料的价格昂贵且强度有限，并通常依赖于覆面或涂层来使板具有强度。复合预制板有时具有金属覆面，这增加了其成本。金属覆面的板还很难被切成所需的尺寸，在建筑施工工地上尤其如此。
本发明旨在改进上述的一个或多个问题，或至少提供一种在建筑施工中使用的其它复合墙板及其心材。从下面的介绍中可清楚其它目的和优点。
合适的添加剂包括乙二醇、防霉剂、消泡剂、着色剂、固化剂、润湿剂和/或分散剂，共聚物乳状液最好包括(干的)约70％的聚乙酸乙烯酯、约29％的versatate乙烯酯和1％的丙烯酸。一种优选的共聚物乳状液包括(干的)69.3％的聚乙酸乙烯酯、29.7％的versatate乙烯酯和1％的丙烯酸，这种聚合物包括45.5％的乳状液，余量为水。水性聚合物乳状液领域内的技术人员应当理解，可以改变这种共聚物乳状液及其添加剂的组分，同时能提供一种可在正常的大气条件下固化的聚合物树脂。
这种丙烯酸的聚合物树脂最好是由商标为“JOLLY FIX”的意大利维罗纳市的Colorifico A.&B.Casati S.p.A公司的产品，其产品型号为109001，并具有2-甲基-2，4-戊二醇作为它的一种组分。这种产品是一种丙烯酸的聚合物的液态树脂(或者如果需要可为粉末的形式)，目前以16升容器装的规格销售，其设计成用作砖石密封剂，正常的使用说明是将这种产品用水稀释，然后将其涂刷到砖石上以实现密封目的。它在本发明中的应用具有出人意料的结果和一定的新颖性，可满足对这类具有所需特性的产品的长期需求。
另一方面，本发明广义上说在于一种由可固化的混合物形成的用于复合轻质预制板的心材，所述混合物包括如上所述的丙烯酸的聚合物树脂，并具有以下比率1到1.5升水泥；2到4升树脂；
60到100升轻质填充材料；少于2公斤的水。
混合物的稠性最好如糊状且为可触变的，使得混合物可以借助振动而形成为板心的形状。板心最好是基本平面的，具有两个隔开的相对表面。在这种形式中，心材最好包括衬板，如澳大利亚石棉水泥板、胶合板或纸板。
在一个优选形式中，混合物具有以下比率6升树脂；4升水；8升水泥，和60到100升轻质填充材料。
轻质填充材料最好是直径约为3mm的泡沫聚苯乙烯球的形式。然而，已经发现也可选择其它填充材料，包括矿物如珍珠岩、蛭石或类似矿石，分割成短条或长条状的纸板，或者锯屑。选择固体材料(水泥和轻质填充材料)和液体材料(水和树脂)的比率，以便在混合时生产出糊状稠性的板心成形组合物，它可形成所需的形状、特别是平面的板状形状，并可固化而形成心板。
如果需要额外的强度，可以在混合物中添加高达40克的短束玻璃纤维。另外，可以在心板中加入玻璃纤维织物片，其大约位于两个表面的中间，玻璃纤维通过下文将介绍的本发明的方法来添加到心板中。
在另一优选形式中，心材被一种涂覆组合物所覆盖，组合物包括在一种由砂子或等价材料、标准质量水泥、水和如上所述的丙烯酸的聚合物树脂所组成的混合物中，该混合物具有如下的比率对每公斤砂子而言超过20％体积(vol％)的水泥；少于12％体积的水；和超过20％体积的树脂；使得树脂与水之比超过四比一，而树脂与水泥之比小于二比一。
涂覆组合物可不用水配制，但是最好采用超过砂子的4％体积的水。
在一个示例中，具有如上所述成分的涂覆组合物可按5升树脂；4升水泥，20公斤(12升)砂子和400毫升水的体积比率来使用。然而在其它示例中，材料配方的体积比率的范围如下树脂5升(增加300％到增加少于70％)水泥4升(增加100％到增加少于70％，或根本不增加)砂子12升(增加100％到增加少于50％)，和水300-500毫升(增加或减去100％)，所有这些如所述地取决于温度。
涂覆成分可以在任何适合的例如金属或塑料的容器内混合，最简单的程序是将树脂和水放入容器内，通过例如在标准的混凝土搅拌器内稳定地搅拌并逐渐添加水泥和砂子而使它们混合在一起。然而，如果能保证完全的混合，那么可以将所有成分同时添加到容器中。混合后的产物应当在存放一段时间后使用，这是因为其含有水泥组分并将在适当短的时间周期内固化，例如在混合的散装形式下需要12小时。但是，如果在容器内的产物上设置水膜，那么它例如可存放过夜，能被人工地重新混合并使用而不丧失其功效。
混合后的产物在模板已固定就位后可在建筑工地上用于本发明的板中。因此很明显，涂覆组合物也可用作修补混合物，用于覆盖在需要进行使用穿透性固定装置的工序时由固定装置留下的痕迹，涂覆组合物也可用于修理的目的，以防模板损坏或脱层等不太可能的事件发生。如果需要对现有模板进行修理，那么涂覆组合物可以用作填料，即使这种现有模板是根据现有技术制造时也是如此。
所用的水泥可以是任何类型的标准质量的水泥，然而已经发现，乳白色或白色的标准普通水泥是有效的。所用的砂子最好是非常细粒的海滩砂，但也可以使用任何砂状的代用品，只要其具有大致相当的颗粒尺寸。显然，关键组分是如上所述的树脂产品。
涂覆组合物可以通过人工喷涂、机械喷涂而涂覆到本发明的板上，或者可将板浸渍在涂覆组合物中。组合物可通过涂抹、粉刷或擦拭来涂覆。最好采用通过手持的标准家用或工业料斗枪(hopper gun)来进行人工喷涂，喷涂可根据模板的尺寸和形状而以不同的程度和角度来进行。这可以通过在板的纵向方向上交替地前后移动或者螺旋或等效圆形运动中的逐渐圆形旋转、直到获得所需的涂覆厚度来实现。操作人员可以结合气流压力和料斗枪的手触发调节装置来产生所需的稳定流量，并保证聚苯乙烯的均匀涂覆，用于喷涂目的的压缩机压力约为2.8±1.4MPa(400±200磅/平方英寸)。
由于涂覆组合物的重量很轻但耐用性很强，因此涂覆厚度可以小到0.05毫米，但是优选厚度为1毫米到2毫米，有时可达到10毫米或更多，在这种情况下填料最好在间隔开的连续操作中涂覆。虽然涂层的重量很轻，但是它为成品提供了实心的更象水泥的外观。由于对相当的结果来说使用了较少材料，因此这可为消费者节约成本，然而它的最大优点在于，在具有这些组分的情况下不会发生脱层。最重要的是，实现足够的粘合不需要底涂层，并且发现成品具有良好的防水性能。该涂覆组合物也可不用砂子来配制。
在另一优选的形式中，另一表面涂覆有另一种涂覆组合物，其包括(体积)粘性材料的主要部分，其由用0％到21％的丙烯酸漆和0％到8％的水所稀释的乙烯乙酸乙烯酯共聚物形成，和织物材料的次要部分，其至少部分地嵌入到主要部分中。
织物材料优选基本上完全嵌入到粘性材料中，最好使得织物材料被粘性材料完全浸湿或浸透。织物材料最好是玻璃纤维的织物材料，其范围是从克重规格为40/300g/m2的玻璃纤维纱到克重规格为50/400g/m2的玻璃纤维网。
可进行其它的涂覆，例如打底，之后进行最终涂覆，如涂漆，granosite等。
另一方面，本发明广义上说在于一种建筑预制板，其具有衬板和由上述心材形成并粘合到衬板上的板心，板心具有远离衬板的可涂覆面，以及涂覆到可涂覆面上以使板可以防风雨的涂层。
可涂覆面最好形成为粗糙的表面以使可嵌入涂料。例如，用于防风雨的打底涂层最好以能使底料至少部分地渗入可涂覆面的方式来进行涂覆。
另一方面，本发明广义上说在于一种形成用于复合轻质预制板的板心的方法，所述方法包括步骤以上述比率提供一定量的水和树脂，并将水和树脂混合在一起；以上述比率将一定量的水泥添加并混合到水和树脂中，以生产出泥浆；以上述比率添加并混合一定量的轻质填充材料，以生产出板心成形组合物；将板心成形组合物形成为板形，和将板形的板心成形组合物放置一段足以固化成板心成形板的时间。
最好将该混合物应用到纤维增强水泥、胶合板、聚苯乙烯片等的衬板上，使得板的整体厚度为30毫米到100毫米。板最好具有工业标准尺寸，如2.45米乘600毫米或800毫米。该方法可以包括这样的步骤，即在固化前将玻璃纤维织物层添加到混合物的第一层中，将混合物的第二层添加到第一层上的玻璃纤维织物中，从而使纤维玻璃层夹在混合物的第一层和第二层之间。如果需要的话，玻璃纤维织物可以压入到混合物的第一层中，或用水、树脂或其混合物润湿，或用混合物而不用轻质填充材料进行预浸渍，从而降低空气夹杂在玻璃纤维织物中的可能性。
该方法还包括用一种或多种上述涂覆组合物来涂覆板心并使涂覆物固化的步骤。适于外用的涂覆物可以根据成品板的预期用途而设置在某个面上。
这些成分可在任何适合的容器中混合，但是最好装到高速搅拌器中。具有翻动作用的混合器如混凝土搅拌器也是合适的。
附图的详细说明在附图中采用相同的标号来表示相同或对应的部件，但并不是在每幅图中都对所有这些部件给出标号。
图1到7所示的板10都通过由标号22表示的几个固定托架而固定在立柱21上，因此板与立柱间隔开。墙衬23固定在立柱上(房屋构架的其它部分未示出)。
板具有靠近立柱的内表面和与立柱隔开的外表面，在这两个表面之间设有钢筋网11。内表面具有粘合在其上的衬膜，而外表面具有涂覆在其上的底涂层。托架固定在嵌入板内的槽17中，其腹板靠在内表面上，而其凸缘延伸到板身中。
参见图1，板的底座置安放在设于基底顶面上的硅树脂球上，基底支撑了靠在其上的混凝土板，在图2中，板的底座安放在混凝土板边缘的台阶顶面上，混凝土板支撑于基底上。参见图3，板延伸到底衬31之上，但在图4中，板的上缘靠着底衬的下表面。参见图5，牌匾32覆盖了板上缘附近的外表面的上条。
参见图6和7，最靠近窗架42的板缘被一个边缘角45包住，其一凸缘嵌入在底涂层和板心之间，而另一凸缘形成了板缘。使用密封珠44将板缘相对于窗架密封起来。
虽然在上文中已经参考特定示例介绍了本发明，但是本领域的技术人员可以理解，本发明可以通过许多其它形式来实现，其属于如所附权利要求中所限定的本发明的宽广范围内。
权利要求
1.一种由可固化的混合物形成的用于复合轻质预制板的心材，所述混合物包括丙烯酸的聚合物树脂，其含有85％体积的聚乙酸乙烯酯和versatate的水基共聚物乳状液和/或丙烯酸系共聚物的水乳状液；10％的水溶性胶体保护剂；5％的添加剂；使得所述树脂具有1000±50克/升的范围内的比重和在20℃下为7±1的8福特粘度；所述混合物具有以下比率1到3升水泥；超过2升树脂；10到100升轻质填充材料；少于6公斤水，和使得所述水泥的体积超过所述树脂体积的一半。
2.根据权利要求1所述的心材，其特征在于，所述添加剂包括乙二醇、防霉剂、消泡剂、着色剂、固化剂、润湿剂和/或分散剂，所述共聚物乳状液最好包括(干的)约70％的聚乙酸乙烯酯、约29％的versatate乙烯酯和1％的丙烯酸。
3.根据权利要求2所述的心材，其特征在于，所述共聚物乳状液包括(干的)69.3％的聚乙酸乙烯酯、29.7％的versatate乙烯酯和1％的丙烯酸，所述聚合物包括45.5％的乳状液，余量为水。
4.一种由可固化的混合物形成的用于复合轻质预制板的心材，所述混合物包括根据权利要求1所述的丙烯酸的聚合物树脂，并具有如下比率1到1.5升水泥；2到4升树脂；60到100升轻质填充材料；少于2公斤的水。
5.根据权利要求4所述的心材，其特征在于，所述混合物的稠性是糊状的，板心基本上是平面的，并具有两个隔开的相对表面。
6.根据权利要求5所述的心材，其特征在于，所述心材包括选自澳大利亚石棉水泥板、胶合板或纸板中的衬板。
7.根据权利要求4所述的心材，其特征在于，所述混合物具有以下比率6升树脂；4升水；8升水泥，和60到100升轻质填充材料。
8.根据权利要求7所述的心材，其特征在于，选择固体材料(水泥和轻质填充材料)和液体材料(水和树脂)的比率，以便在混合时生产出糊状稠性的板心成形组合物，其可形成所需的形状
9.根据权利要求5到8中任一项所述的心材，其特征在于，可以在所述心板中加入玻璃纤维织物板，其大约位于所述两个表面的中间。
10.一种复合板，其包括根据权利要求1到9中任一项所述的心材。
11.根据权利要求10所述的复合板，其特征在于，所述心材涂覆有涂覆组合物，所述组合物包括在由砂子或等价材料、标准质量水泥、水和根据权利要求1或2或3所述的丙烯酸的聚合物树脂所组成的混合物中，所述混合物具有如下的比率对每公斤砂子而言超过20％体积(vol％)的水泥；少于12％体积的水；和超过20％体积的树脂；使得树脂与水之比超过四比一，而树脂与水泥之比小于二比一。
12.根据权利要求11所述的复合板，其特征在于，所述涂覆组合物可以不用水来配制。
13.根据权利要求11所述的复合板，其特征在于，所述涂覆组合物可以用超过砂子的4％体积的水来配制。
14.根据权利要求11到13中的任一项所述的复合板，其特征在于，所述涂覆组合物具有以5升树脂；4升水泥，20公斤(12升)砂子和400毫升水的体积比率关系。
15.根据权利要求14所述的复合板，其特征在于，所述材料配方的体积处于下述范围树脂5升(增加300％到增加少于70％)水泥4升(增加100％到增加少于70％，或根本不增加)砂子12升(增加100％到增加少于50％)，和水300-500毫升(增加或减去100％)。
16.根据权利要求11所述的复合板，其特征在于，所述另一表面涂覆有另一种涂覆组合物，其包括(体积)粘性材料的主要部分，其由用0％到21％的丙烯酸漆和0％到8％的水所稀释的乙烯乙酸乙烯酯共聚物形成，和织物材料的次要部分，其至少部分地嵌入到所述主要部分中。
17.根据权利要求16所述的复合板，其特征在于，所述织物材料基本上完全嵌入到所述粘性材料中，使得所述织物材料被所述粘性材料完全浸湿或浸透。
18.根据权利要求17或权利要求17所述的复合板，其特征在于，所述织物材料是玻璃纤维的织物材料，其范围从克重规格为40/300g/m2的玻璃纤维纱到克重规格为50/400g/m2的玻璃纤维网。
19.一种建筑预制板，其具有衬板和由根据权利要求1到10中任一项所述的心材形成并粘合到所述衬板上的板心，所述板心具有远离所述衬板的可涂覆面，以及涂覆到所述可涂覆面上以使所述板可以防风雨的涂层。
20.一种形成用于复合轻质预制板的板心的方法，所述方法包括步骤以上述比率提供一定量的水和树脂，并将水和树脂混合在一起；以上述比率将一定量的水泥添加并混合到水和树脂中，以生产出泥浆；以如权利要求1，4，7或8中任一项所述的比率添加并混合一定量的轻质填充材料，以生产出板心成形组合物；将所述板心成形组合物形成为板形，和将所述板形的板心成形组合物放置一段足以固化成板心成形板的时间。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，将所述板心成形组合物涂覆到纤维增强水泥、胶合板、聚苯乙烯片等的衬板上，使得所述板的整体厚度为30毫米到100毫米。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法包括这样的步骤，即在固化前将玻璃纤维织物层添加到所述板心成形组合物的第一层中，将所述板心成形组合物的第二层添加到所述第一层上的所述玻璃纤维织物中，从而使所述纤维玻璃层夹在所述混合物的第一层和第二层之间。
全文摘要
一种由可固化的混合物形成的用于复合轻质预制板的心材，所述混合物包括丙烯酸的聚合物树脂，其含有85％体积的聚乙酸乙烯酯和versatate的水基共聚物乳状液和/或丙烯酸系共聚物的水乳状液；10％的水溶性胶体保护剂；5％的添加剂；使得树脂具有1000±50克/升的范围内的比重和在20℃下为7±1的8福特粘度；所述混合物具有以下比率1到3升水泥；超过2升树脂；10到100升轻质填充材料；少于6公斤水，并且使得水泥的体积超过树脂体积的一半。
文档编号C04B28/02GK1468200SQ01816656
公开日2004年1月14日 申请日期2001年8月3日 优先权日2000年8月4日
发明者吉安卡罗·安东尼奥·维兰尼, 文森特·迈克尔·马丁, 迈克尔 马丁, 吉安卡罗 安东尼奥 维兰尼 申请人:E.I.F.S.控股有限公司