[发明专利]用于改善吸音板性能的硅酸盐涂料及其制备方法

说明书

本公开提供了一种可固化涂料组合物，其包含以干涂料组合物中固体总体积计10至50体积％的无机粘合剂，其中所述无机粘合剂是碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，以及以涂料组合物中固体总体积计50至90体积％的无机填料，其中所述粘合剂和所述填料不相同，且所述涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。还提供了具有背衬面和相对面的吊顶板材，以及由板的背衬面支撑的经固化涂层，所述经固化涂层包含本公开的可固化涂料组合物，以及其制备方法。

技术领域

本公开大体上涉及用于吸音板的可固化涂料、涂覆有本公开的可固化涂料的吸音板及其制造方法。更具体地，本公开涉及一种可固化涂料组合物，其包含无机硅酸盐粘合剂和无机填料，其中可固化涂料组合物不含有机聚合物粘合剂。

背景技术

吸音板(或板材)是专门设计的系统，旨在通过在室内空间(如房间、走廊、会议厅等)中吸音和/或减少声音传播来改善声学效果。虽然有许多类型的吸音板，但是常见的各种吸音板通常由矿棉纤维、填料、着色剂和粘合剂构成，例如，如美国专利第1,769,519号中所公开的。这些材料，以及其它各种材料，可以用来提供具有所需声学特性和其它特性(如颜色和外观)的吸音板。

为了制备板，通常将纤维、填料、填充剂、粘合剂、水、表面活性剂和其它添加剂组合以形成浆料并加工。纤维素纤维通常呈再生新闻纸的形式。填充剂通常是膨胀珍珠岩。填料可以包含粘土、碳酸钙或硫酸钙。粘合剂可以包含淀粉、乳胶和重组纸制品，它们连接在一起形成一种粘合体系，有助于将所有成分锁定在所需的结构基质中。

有机粘合剂，如淀粉，通常是为板提供结构粘合的主要粘合剂组分。淀粉是优选的有机粘合剂，因为除了其它原因之外，它相对便宜。例如，含有新闻纸、矿棉和珍珠岩的板可以借助淀粉经济地粘合在一起。淀粉赋予板结构强度和耐久性两者，但易受水分引起的问题的影响。水分会导致板软化和下垂，这在天花板上是不美观的，并且会导致板变弱。

一种用于解决由板中的水分引起的问题的方法是在板背面涂覆基于三聚氰胺-甲醛树脂的涂料，所述涂料有或没有脲-甲醛组分。当这种基于甲醛树脂的涂料暴露于水分或湿气时，它倾向于抵抗由向下下垂运动引起的背面上的压缩力。

经固化的三聚氰胺-甲醛树脂在经适当固化时具有刚性和脆性的交联结构。这种刚性结构用于抵抗由向下下垂运动引起的背面上的压缩力。然而，甲醛树脂倾向于释放甲醛，这是一种已知的环境刺激物。

为了减少甲醛排放，添加了甲醛反应材料，如尿素，以清除游离甲醛。遗憾的是，这种小分子清除剂可以封端甲醛树脂的反应基团，从而防止发生显著水平的交联。结果，从未形成所需的高度交联的聚合物结构。得到的涂料很脆弱，不会起到抵抗下垂的作用。

尽管有各种可商购的吸音板产品被归类为低挥发性有机化学品(VOC)发射体，但是由于这些板中使用的各种甲醛释放组分的存在，这些产品仍会释放出可检测水平的甲醛。尽管在制造过程中在热暴露期间产生的甲醛排放物可能被排放到烟囱或热氧化器中，但所得产品仍将含有残留的甲醛，这部分甲醛可在安装后排出。甲醛排放的减少或这种排放的消除，将改善那些安装了吸音板的地方，如包含学校、医疗设施或办公楼在内的公共建筑的室内空气质量。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种可固化涂料组合物，包含以干涂料组合物中固体总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以干涂料组合物中固体总体积计50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，无机粘合剂和无机填料不相同，且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。

本公开的另一方面提供了一种经涂覆的吊顶板材，其包含具有背衬面和相对面的吊顶板材，安置在板背衬面上的经固化涂层，经固化涂层包含以干涂料的总体积计10至50体积％的无机粘合剂，以及以干涂料的总体积计50至90体积％的无机填料，其中无机粘合剂包括碱金属硅酸盐或碱土金属硅酸盐，其中无机粘合剂和无机填料不相同，并且涂料基本上不含有机聚合物粘合剂。