CN103154128A

CN103154128A - 含分散剂的石膏浆料

Info

Publication number: CN103154128A
Application number: CN2011800489652A
Authority: CN
Inventors: F·迪斯克; K·普洛西格尔; M·希纳贝克
Original assignee: BASF Construction Polymers GmbH
Current assignee: Master Builders Solutions Deutschland GmbH
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-06-12
Also published as: US20130330532A1; CN107082618A; CA2814342A1; EP2627708B1; EP2627708A2; MX2013003175A; ES2808648T3; WO2012049077A3; JP6025731B2; WO2012049077A2; JP2013544742A; RU2013120904A; RU2592279C2

Abstract

本发明的主题是含石膏的水性浆料，其含有磷酸盐基缩聚物作为唯一的具有分散特性的试剂。与现有技术已知的缩聚物相比，已发现使用本发明的磷酸盐化的缩聚物作为唯一分散组分的效率得到提高。与其它分散剂相比观察到额外的有利作用—显著减少了各种建筑组合物（尤其是石膏基浆料）的凝固和硬化的迟滞，所述有利作用与分散组分的剂量无关。可出乎意料地发现所述缩聚物组分的这一作用以及对孔结构的有利影响。

Description

含分散剂的石膏浆料

技术领域

本发明的主题为含石膏的水性浆料，所述水性浆料含有基于磷酸盐的缩聚物作为具有分散特性的唯一试剂。

背景技术

用于水泥和石膏组合物的常规分散剂通常实现了良好的减水率（water reduction），然而，它们在较长的时期内保持可加工性（workability）的能力却有限。延长可加工性保持时间的可选方法是使用缓凝外加剂（retarding admixture）。在这一方案中，可加工性保持的实现通常以凝固时间（setting times）和早期强度（early strength）为代价。这些分散剂的有用性因此受限于它们在分子结构方面的固有限制。

一般的分散剂在水硬性体系（hydraulic systems）中其化学结构随着时间是稳定的。它们的性能由单体摩尔比控制，所述单体摩尔比在聚合物分子中是固定的。减水作用或分散作用通过分散剂吸附至水硬性颗粒（hydraulic particle）表面上观察。由于磨损和水硬性产物形成而产生了更大的表面积，分散剂需求随时间而增加，但是，这些常规分散剂不能对此作出响应并且失去了可加工性。

通常，延长可加工性的问题通过再调和（re-tempering）（加入更多水）至水硬性组合物或通过加入更多高效减水剂而解决。加水导致强度降低，并因此产生了对于在水硬性粘合剂（hydraulic binder）内容物方面“过度设计”的混合物的需要。

各种类型的有机化合物已被用于有利地改变湿水硬性粘合剂组合物的某些特性。可统称为“超增塑剂（superplasticizers）”的一类组分流化或增塑湿粘合剂组合物以获得流动性更强的混合物。需要控制流动性以使得用于砂浆和混凝土中的骨料（aggregate）不会从粘合剂浆体中分离。或者，超增塑剂可以允许使用较低水：粘合剂比来制备水泥组合物，以获得具有所需黏稠度（consistency）的组合物，该所需黏稠度在凝固后通常得到具有较高的抗压强度发展的硬化组合物。

优良的超增塑剂须不仅使其所加入的湿水硬性粘合剂组合物液化，还须将其流动性水平维持一段所需的时间。所述时间须足够长从而保持湿组合物的流动性，例如在前往施工现场的路上的预混料车中。另一重要的方面涉及在施工现场卸载运送车的时间和水泥组合物加工成最终形式所需要的时间。在另一方面，水硬性混合物不能太长时间维持流动，这意味着不能大大延迟凝固，因为这会减慢施工效率并对最终硬化产品的性能有负面影响。

超增塑剂的常规实例为三聚氰胺磺酸盐/甲醛缩合产物、萘磺酸盐/甲醛缩合产物和木素磺酸盐、多糖、羟基羧酸及其盐和碳水化合物。

在大多数情况下，流化剂（fluidizing agents）是多组分产物，以基于氧亚烷基二醇烯基醚和不饱和二羧酸衍生物的共聚物作为最重要的种类。欧洲专利EP0736553B1公开了这类共聚物，其包括至少三个种单元，并且尤其是一种不饱和二羧酸衍生物、一种氧亚烷基二醇烯基醚和另外一种疏水结构单元（例如酯单元）。所述第三种结构单元还可分别由聚丙烯氧化物衍生物和聚丙烯氧化物-聚乙烯氧化物衍生物表示。

德国公开的专利申请DE19543304A1公开了用于建筑领域的含水混合物用添加剂，所述添加剂包括a)含水溶性磺酸基、羧基或硫酸酯基的纤维素衍生物，b)含磺酸和/或羧酸的乙烯基（共）聚合物和/或基于含氨基塑料-组份或丙烯酰基的化合物与甲醛的缩合产物。该添加剂应显示足够的保水能力和流变学改性特性。因此，该添加剂须适用于含水泥、石灰、石膏、无水石膏和其它水硬性粘合剂组分的建筑化学组合物。

美国专利US6,777,517B1描述了基于不饱和单羧酸或二羧酸衍生物、氧亚烷基二醇烯基醚、乙烯基聚亚烷基二醇、聚硅氧烷或酯化合物的共聚物作为添加剂用于水性悬浮液，所述悬浮液基于矿物或沥青粘合剂。这种添加剂的使用使得水/粘合剂比减小并且获得高流动性的建筑材料而不会使单个成分从建筑材料混合物中分离。根据该美国专利的共聚物作为添加剂用于无机或有机固体的水性悬浮液，尤其是用于基于矿物或沥青粘合剂（例如水泥、熟石膏、石灰、生石灰或其它基于硫酸钙的建筑材料）的悬浮液。

现有技术公开的还有烯键式不饱和醚的共聚物，所述共聚物可作为增塑剂用于含水泥混合物（EP0537870A1）。这些共聚物含有醚共聚单体以及作为其它共聚单体的烯属不饱和单羧酸或其酯或其盐，或者烯属不饱和硫酸。这些共聚物显示了非常短的醚侧链（具有1-50个单元）。所述短侧链引起共聚物在含水泥块中足够的增塑作用并减少建筑化学块自身的坍落度损失(slump loss)。

美国专利US6,139,623B1公开了乳液外加剂在水硬性水泥组合物中的用途，所述水硬性水泥组合物通过乳化消泡剂、表面活性剂和具有含碳骨架的共聚物而形成，所述含碳骨架连接有氧亚烷基基团以及通过形成离子键而用作水泥锚固单元的基团。这一含有环氧乙烷/环氧丙烷（EO/PO）型梳型聚合物和消泡剂的外加剂使得在水硬性水泥组合物（例如混凝土）中可预见的空气控制。术语“水泥组合物”是指糊剂、砂浆、灌浆（例如油井水泥灌浆）以及含水硬性水泥粘合剂的混凝土组合物。常用的消泡剂为磷酸酯、硼酸酯和具有消泡特性的聚氧亚烷基共聚物。表面活性组分（表面活性剂）据称可稳定乳液混合物，并选自碳水化合物的酯化脂肪酸酯和具有聚氧亚烷基基团的C₂-C₂₀醇或其混合物。

专利US2006/0281886公开了含两种单体组分的共聚物，所述组分a)为烯属不饱和单羧酸共聚单体或其酯或盐或烯属不饱和磺酸共聚单体或其盐，以及组分b)优选由醚化合物表示。这种双单体共聚物可优选在含水硬性粘合剂的组合物中用作超增塑剂。该专利另外公开了所述共聚物可与消泡组分结合使用，所述消泡组分也为共聚物的另一结构单元。因此，所述消泡组分可以化学连接至共聚物或在共混物中以游离形式存在。现有技术在一般方面教导了分散剂（增塑剂）（例如聚羧酸酯醚（PCE））作为常用添加剂用于含硫酸钙粘合剂体系中的用途。这使得水分减少以及物理特性（例如抗压强度）增强。此外，建筑化学组合物的可加工性和优选流变学行为有所改进。另一方面，基于PCE的分散剂的加入造成明显的夹杂空气进入粘合剂组分，这劣化了组合物的物理特性。另一消极方面是在粘合剂体系制备过程中泡沫的形成。为了克服这些缺陷，消泡剂组分作为另外的添加剂用于分散剂中。然而，消泡剂在水性制剂中显示低的溶解性并且造成稳定性不足。此外，由于所造成的消泡剂与分散剂间的相分离，制剂的消泡特性随时间下降。

基于上述超增塑剂的不同性能和有用性，需要进一步提出新制剂，所述新制剂适于用作对现有技术目前状态作出改进的外加剂。因此，本发明的一个目的在于提供新型制剂用于含硫酸钙粘合剂的组合物，所述制剂给予湿粘合剂组合物以极佳的流化特性和减水特性。此外，所提供的共聚物的性能和作用须是任意的。

在石膏板的生产中，为了减少干燥成本，需设定尽可能低的水/石膏比值。此外，所述石膏混合物须尽可能快地凝固，以在尽可能短的时间后获得石膏板在传送线上必要的剪切强度（cutting strength）。出于这些原因，开发了特别地基于聚羧酸酯醚的分散剂（DE102006027035A1;US7,070,648B1）。

美国专利2008/017078教导了用于基于硫酸钙的粘合剂体系的液体外加剂组合物及其使用方法。所公开的外加剂包括共聚分散组分、消泡剂组分、表面活性剂组分和水的水性组合物。所述组分可以为或物理或化学连接的共混物并形成稳定的液体体系，所述液体体系可作为分散剂用于含硫酸钙化合物的建筑化学组合物中。在本文件中公开的外加剂组合物，尤其是其作为分散剂的应用代表了本领域的进一步改善，因为具有其所含水性组合物的外加剂诱导了始终均一的增塑作用，并且由于水分和空气内容物在湿建筑化学石膏块中的减少，其物理特性有所增强。此外，所述外加剂显示了改进的储存稳定性和均匀性。

美国专利US2009/0101045、US2006/0281837、US2006/0280899、US2006/0280898、US2006/0278135、US20060278134、US2006/0278130、US2006/0278127、US2005/0250888、US2005/0239924和US2006/0280970公开了用于发泡的石膏混合物、固态和快速干燥的石膏产品和通过使用改性剂和分散剂制造石膏浆料的方法。在这些文件中所提及的分散剂为聚羧酸酯分散剂，所述分散剂具有两种重复单元：烯属不饱和单羧酸重复单元和通过醚键连接至聚醚的乙烯基或丙烯基为第二种重复单元。

在这些文件中任一个所给出的结果证实这些分散剂可用于实现已知于超增塑剂（例如聚羧酸酯醚）的有利的物理特性。

本发明还涉及石膏产品。更具体而言，本发明涉及比常规产品需要更少干燥时间或更少干燥能量的石膏基结构板。

石膏基板通常用于建筑中。由石膏制成的墙板是防火的并且可用于几乎任意形状的墙的建造。其主要用作内墙或外墙或天花板产品。石膏具有隔音特性。如果被损坏，可以相对容易地进行修补或替换。有许多装饰性面漆可用于墙板（包括油漆和墙纸）。即使石膏基板具备所有这些优点，其仍然为相对廉价的建筑材料。

使墙板面板低成本的一个原因是它们通过快速而有效的方法制造。半水合硫酸钙在水的存在下水合形成联锁二水合硫酸钙晶体基体，这使得基体凝固和变得坚硬。在混合机中制备含有半水合硫酸钙和水的浆料。当获得均匀混合物后，所述浆料在任选包括表面材料的移动表面上不断沉淀。另一表面材料在所述浆料平整至恒定的厚度及成形为连续条板之前任选涂覆于移动表面之上。由此形成的连续条板在皮带上传送直至熟石膏凝固，随后切割所述条板以形成所需长度的板，所述板传输通过干燥窑以除去多余水分。由于这些步骤的每一步仅需几分钟，任意工序步骤的小改变可导致制造方法总效率低下。

用于形成浆料所加入的水量比完成水合反应需要的水量过量。过量的水使得所述浆料有足够的流动性从混合机中流出并且流至表面材料上面以成形为合适的宽度和厚度。当产品开始凝固，水在二水合物晶体之间的空隙淤积。水合反应使用一些淤积的水继续反应，继续在水淤积处周围构建晶体基体。当水合反应完成，通过蒸发将占据在淤积处的未使用完的水从基体除去。当所有水都蒸发后，在石膏基体中留下晶格间隙（interstitialvoids）。当使用大量过量水时，晶格间隙更大且更多。

当产品湿润时，其非常重不易搬动并且相对易碎。通过蒸发从板中除去过量的水。如果过量水可在室温蒸发，那么会需要大的空间来堆叠和储存墙板并同时可在相对长的时间内空气干燥或具有足够长的传送带以提供足够的干燥时间。当所述板凝固并相对干燥，其仍然是易碎的，因此必需对其进行保护以防压碎或损坏。

为了加快蒸发，通常在高温下（例如在干燥炉或干燥窑中）通过蒸发过量水干燥墙板面板。尤其是当化石燃料的成本上升时，在高温下操作干燥窑相对昂贵。通过减少在凝固的石膏板中存在的随后要蒸发除去的过量水的量可减少生产成本。减少过量水的另一原因是石膏板的强度在一些情况下与用于其制造的过量水的量成反比。在成品板中的大量和大尺寸的间隙降低了密度和强度。

已知分散剂与石膏一起使用用于帮助流化水与二水合硫酸钙的混合物从而需要更少的水制造可流动浆料。β-萘磺酸盐甲醛（BNS）和三聚氰胺磺酸盐甲醛（MFS）缩合分散剂是众所周知的，但是二者效力有限。BNS的制备和用途是本领域已知的并公开于EP0214412A1和DE-PS2007603，二者以参引的方式纳入本说明书中。BNS的作用和特性可通过改变甲醛与萘组分的摩尔比改性，所述摩尔比通常为约0.7至最高达3.5。所述甲醛与磺化萘组分的摩尔比优选为约0.8至3.5至约1。将BNS缩合物以约0.01至最高达约6.0重量%的用量加至含水硬性粘合剂的组合物中。

三聚氰胺-磺酸盐-甲醛-缩合物在加工含水硬性粘合剂的组合物（例如干粉砂浆混合物、可浇注砂浆和其它水泥结合建筑材料）以及在制备石膏板时被广泛用作流动改进剂。在这方面，使用三聚氰胺作为s-三嗪的代表物。所述缩合物在硬化建筑材料的加工或功能特性中引起建筑化学混合物强烈的流化作用而不发生任何不希望的副作用。如同关于BNS技术一样，目前也有关于MFS的广泛的现有技术。DE19609614A1、DE4411797A1、EP0059353A1和DE19538821A1公开了MFS分散剂。

DE19609614A1公开了基于氨基-s-三嗪的水溶性缩聚产物及其在基于水泥、石灰和石膏的含水性粘合剂的悬浮液中作为增塑剂的用途。这些缩聚物能通过两步反应形成，其中在预缩合步骤中，氨基-s-三嗪、甲醛组分和亚硫酸盐以摩尔比(1-0.5):(5.0-0.1):1.5进行缩合。三聚氰胺是优选的氨基-s-三嗪代表物。其他适合的代表物为氨基塑料形成物，其选自尿素、硫脲、双氰胺或胍和胍盐。

根据DE4411797A1，通过使用甲醛制备基于氨基-s-三嗪的含对氨基苯磺酸的缩合产物，所述氨基-s-三嗪显示至少两个氨基。对氨基苯磺酸的使用量为1.0-1.6摩尔每摩尔氨基-s-三嗪，并且在水性溶液中用碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物中和。在另一步骤中，在50-90℃的温度下以及pH值为5.0-7.0下，以3.0-4.0摩尔每摩尔氨基-s-三嗪的量加入甲醛。所述溶液的最终粘度为在80℃下10-60cSt。

根据EP0059353A1，高度浓缩和低粘性的三聚氰胺/醛树脂的水性溶液能够通过以下步骤得到：第一步将三聚氰胺与醛在碱性介质中与选自下列的组分反应以形成预缩合物：碱金属硫酸盐、碱土金属硫酸盐或碱（土）金属磺酸盐或其它合适的氨基化合物。该混合物在另一处理步骤中与其它氨基化合物（例如氨基酸或氨基碳酸）反应并且最终将所述树脂溶液调成碱性pH值。

DE19538821A1公开了一种缩合物，其基于具有至少两个氨基基团的氨基-s-三嗪和甲醛，以及高含量的磺酸基和低含量的甲酸盐。根据这一文件，该产物可通过在60-90℃下，在pH值为9.0-13.0下将氨基-s-三嗪、甲醛与亚硫酸盐以摩尔比1:3.0:6.0:1.51:2.0在水性溶液中反应直至亚硫酸盐消失来制备。在另一步骤中，所述缩合过程在60-80℃下，在pH值3.0-6.5下进行直至缩合产物在80℃下的粘度为5-50mm²/s。最后，将缩合产物的pH值调整为7.5-12.0或在pH≥10.0和温度为60-100℃下进行热处理。

聚羧酸酯分散剂通常与水泥一起使用并且更小程度上与石膏一起使用。术语“聚羧酸酯分散剂”所代表的化合物的种类很大，并且难以预料个别化合物在不同介质中如何反应。两单体聚羧酸酯分散剂在石膏产品中的用途公开于序列号为11/152,418的美国专利，该专利以参引的方式纳入本说明书中。

如之前所公开的，许多聚羧酸酯分散剂对石膏基产品具有有害作用。这些分散剂延缓熟石膏的凝固。延缓的程度取决于聚羧酸酯分散剂的具体制剂。一些聚羧酸酯分散剂由于泡沫的稳定化作用还造成抗压强度损失。这使得在凝固的石膏中形成较小间隙。仅从化学方程式很难预料聚羧酸酯分散剂在石膏浆料中反应的剧烈程度如何。

已知用于水泥的相对新的分散剂类型。其为磷酸盐化缩聚物分散剂。该分散剂在水泥和在石膏浆料中使用非常有效，并且具有低的缓凝作用。

WO2006/042709描述了基于芳族或杂芳族化合物（A）和醛（C）的缩聚物，所述化合物（A）具有5-10个C原子或杂原子，具有至少一个氧亚乙基或氧亚丙基基团，所述醛（C）选自甲醛、乙醛酸和苯甲醛或其混合物，所述缩聚物与常规使用的缩聚物相比改进了无机粘合剂悬浮液的增塑作用并且在更长时间保持了这一作用（坍落度保持）。在具体的实施方案中，所述缩聚物还可以为磷酸盐化缩聚物。但是，由于所使用的磷酸盐化单体需单独制备和纯化，因而相对昂贵。

另外，已经开发了经济的基于磷酸盐化缩聚物的分散剂用于水硬性粘合剂，所述分散剂尤其适合作为增塑剂/减水剂用于混凝土并且可以简单的方式低成本地制备。这些分散剂描述于国际申请WO2010/04611和WO2010/04610。

安装石膏板的人要连续移动和举起石膏板而感到疲劳。因此制造易于处理的重量轻的板是有利的。重量轻的板可通过将泡沫加至石膏浆料中制造。可将发泡剂（例如肥皂）加至所述浆料以通过混合作用生成泡沫。在一些情况下，使用发泡剂预先生成泡沫，当所述浆料存在于混合机后，将泡沫加入浆料中。选择发泡剂以使生成的泡沫在水合反应发生时活性聚结。泡沫的气泡尺寸分布由“活性”泡沫产生。随着水合反应的进行，石膏基体在泡沫气泡周围构建，当形成了凝固石膏并且泡沫气泡破裂时，在基体中留下了泡沫间隙。

很难获得使板强度可接受地降低的泡沫间隙分布。非常小而多的泡沫间隙在彼此之间具有非常薄的石膏基体壁。其可以导致差的成品板抗压强度。非常大的泡沫间隙的形成可使板的表面不平坦，使得在美观上不能接受。已经发现当凝固石膏具有大的和小的泡沫间隙的分布时，那么所述板可既具有强度又具有赏心悦目的外观。该泡沫分布可通过使用形成稳定泡沫的肥皂结合形成不稳定泡沫的肥皂实现。

显而易见的是石膏板的设计包括许多相互关联的变量。用于减少水分的分散剂还改变石膏浆料的凝固时间。一些分散剂稳定泡沫气泡，而其它分散剂破坏泡沫气泡的稳定。增加水合反应速率的促凝剂也降低了浆料的流动性。除了改变气泡尺寸分布，肥皂限制了浆料的流动性。用于控制浆料流动性、水合反应速率和泡沫气泡尺寸分布的添加剂各自影响多种变量，使得在所有这些因素之间获得平衡非常困难。

关于此，参见已公布的专利申请WO2010/04612和WO2010/04611（均为Construction Research&Technology GmbH），BASF ConstructionPolymers GmbH的未审和未公开的专利申请PCT/EP2010/062168和United Gypsum Company的未审和未公开的序列号为第61/239,259号美国专利申请。这些申请的公开内容以参引的方式纳入本说明书中。

因此，本发明的目的在于提供经济且有效的新型石膏浆料用于无机粘合剂，所述石膏浆料基于合适和完善的分散剂组分，其中所述分散剂尤其适合作为增塑剂/减水剂用于混凝土和其它基于水硬性粘合剂的体系，并且其可以简单的方式和低成本制备。

因此本发明为无机粘合剂提供了一种分散剂制剂用于延长可加工性，并且优选含硫酸钙的混合物和水，其包括将一种确定的分散组分引入至石膏浆料中。所述目标分散剂使无机凝固组合物实现了更优的可加工性和流动性并且具有低的水/粘合剂值。

发明内容

本发明涉及含具有分散特性的化合物的石膏浆料，其特征在于所述浆料含有作为分散剂的缩聚产物，所述缩聚产物含有：

（I）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元和聚醚侧链的结构单元和

（II）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元的磷酸盐化结构单元，

并且优选还有

（III）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元的结构单元，

结构单元（II）和结构单元（III）的唯一不同之处在于结构单元（II）中的OP(OH)₂基团在结构单元（III）中被H替代，并且结构单元（III）与结构单元（I）不相同。

与本发明的新颖性和创造性步骤相关的主要方面在于所述石膏浆料含有缩聚产物作为具有分散特性的唯一化合物。这意味着所述含有以下物质的缩聚产物

并且优选还有

（III）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元的结构单元，

结构单元（II）和结构单元（III）的唯一不同之处在于结构单元（II）中的OP(OH)₂基团在结构单元（III）中被H替代，并且结构单元（III）与结构单元（I）不相同，在所述石膏浆料之中和之上显示了优良的作用，而未与其他分散剂结合，所述其它分散剂为例如，但不限于至少含有具有聚醚侧链的支链梳型聚合物的化合物、萘磺酸盐甲醛缩合物（BNS）和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物（MFS）。

本发明的术语“水硬性粘合剂（hydraulic binder）”意指水泥并且优选由CEM I、CEM II、CEM III、CEM IV和CEM V代表的波特兰水泥、白水泥、生石灰和铝酸盐水泥。

本发明的术语“潜在的水硬性粘合剂”意指至少一种代表物选自粉煤灰、高炉矿渣、偏高岭土、硅粉、火山土化合物、铝硅酸盐、凝灰岩、phomulithe、硅藻土和油壳。

本发明的术语“硫酸钙化合物”意指无水的和水合形式的硫酸钙，例如石膏、无水石膏、二水合硫酸钙和半水合硫酸钙。

本发明的术语“石膏”还已知为硫酸钙，其中硫酸钙可以以有结晶水或无结晶水的各种无水或水合形式使用。天然石膏由二水合硫酸钙表示，而硫酸钙的天然无结晶水形式用术语“无水石膏”表示。除了天然形式，硫酸钙是工业方法的典型副产物，其用术语“合成石膏”表征。这些工业方法的一个实例为烟道气脱硫。合成石膏还可以为获得半水合形式（CaSO₄1/2H₂O）的亚磷酸和氟化氢生产方法的副产物。可以通过除去水合物的水来煅烧石膏（CaSO₄〃2H₂O）。各种煅烧过程的产物为α或β半水合物。β-半水合硫酸钙来自在敞开单元的快速加热，其通过快速蒸发水和通过形成空腔实现。α-半水合物通过在封闭高压釜中对石膏脱水生成。在这一情况下结晶形式是紧密的，因此这一粘合剂需要的水量少于β-半水合物。另一方面，半水合石膏用水再水合成二水合晶体。通常，石膏的水合反应需要几分钟至数小时，表明相比于水泥水合数小时或数天的时间，石膏水合反应的可加工期明显缩短。由于最终硬化的石膏产品展示了特征性的硬度和抗压强度，这些性能使得在各种应用领域中作为水硬性胶粘剂，石膏是水泥优良的替代。

半水合硫酸钙可生成至少两种结晶形式，其中α-煅烧石膏通常在封闭高压釜中进行脱水。由于β-煅烧石膏因为在经济层面的可获得性，可以选择其用于各种应用领域。然而，由于β-煅烧石膏需要更高的水量用于可加工性和用于制造具有给定流动性的浆料，上述优势可能会逆转。基于在晶体基体中剩余的水，硬化或干燥石膏在某种程度上倾向于某种程度的弱化。因此，其产品比用较少水量制造的石膏产品的强度更弱。

通常，在水硬性方面，石膏（还有其它水硬性胶粘剂）的可加工性可通过加入分散剂改进。

在本说明书中使用的术语“石膏浆料”是指各自具有一定水含量的糊剂、砂浆或灌浆，其通常含有各种形式的石膏、细骨料或填料（例如通常的砂或石灰石）、水硬性、潜在水硬性和凝硬性凝固材料。其它水性石膏浆料的制剂添加剂的代表物选自促凝剂、缓凝剂、消泡剂、防缩剂、可加工剂、颜料、疏水剂、稳定剂或流变改性剂。

1.缩聚产物

如背景技术中早已讨论，将以分散剂形式的外加剂加至水性浆料或粉状无机或有机物质（例如粘土、硅酸盐粉、白垩岩、碳黑、压碎岩和水硬性粘合剂）用于提高它们的加工性能，即，捏合性（kneadability）、铺展性（spreadability）、喷涂性、泵送性或流动性。这些外加剂能够防止固体附聚物的形成并分散已经存在的和通过水合反应新形成的颗粒，从而以这种方式改进它们的加工性能。这一作用具体以定向方式应用于制备含有水硬性粘合剂的建筑材料混合物中，所述水硬性粘合剂例如水泥、石灰、石膏、半水合石膏或无水石膏。

为了将这些基于上述粘合剂的建筑材料转变成即用的可加工形式，基本上通常需要加入比随后水合或硬化过程必需的水更多的混合水。在混凝土主体中通过过量的，随后蒸发的水形成的间隙部分导致机械强度和抗性显著降低。

为了以预定的加工一致性减少过量比例的水和/或以预定的水/粘合剂比改进可加工性能，使用通常称为减水剂或增塑剂的外加剂。实际上，尤其是缩聚物和共聚物被用作这些试剂。

如前所述，已经开发了经济的基于磷酸盐化缩聚物的分散剂用于水硬性粘合剂，所述分散剂尤其适合作为增塑剂/减水剂用于混凝土并且可以简单的方式低成本制备（参见WO2010/04611和WO2010/04610）。

本发明的目的通过含具有分散特性的化合物的石膏浆料实现，其特征在于所述浆料含有作为分散剂的缩聚产物，所述缩聚产物含有：

（I）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元和聚醚侧链的结构单元，和

（II）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元的磷酸盐化结构单元，和

（III）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元的结构单元，

结构单元（II）和结构单元（III）的唯一不同之处在于结构单元（II）中的OP(OH)₂基团在结构单元（III）中被H代替，并且结构单元（III）与结构单元（I）不相同。

要求保护的石膏浆料的缩聚物的结构单元（I）、（II）和如果合适（III）可通过下式更具体地描述

其中，

A为相同或不同的并且由取代或未取代的具有5-10个碳原子的芳族或杂芳族化合物表示，

其中

B为相同或不同的并且由N、NH或O表示，

其中

如果B=N，n=2；如果B=NH或O，n=1，

其中，

R¹和R²彼此独立地为相同或不同的并且由支链或直链C₁-C₁₀烷基、C₅-C₈环烷基、芳基、杂芳基或H表示，

其中

a为相同或不同的并且由1-300的整数表示，

其中

X为相同或不同的并且由支链或直链C₁-C₁₀烷基、C₅-C₈环烷基、芳基、杂芳基或H表示，

各自对于（II）和（III）：

其中

D为相同或不同的并且由取代或未取代的具有5-10个碳原子的杂芳族化合物表示，

其中

E为相同或不同的并且由N、NH或O表示，

其中

如果E=N，m=2；如果E=NH或O，m=1，

其中

R³和R⁴彼此独立，为相同或不同的并且由支链或直链C₁-C₁₀烷基、C₅-C₈环烷基、芳基、杂芳基或H表示，

其中

b为相同或不同的并且由0-300的整数表示，

其中

M彼此独立地为碱金属离子、碱土金属离子、铵离子、有机铵离子和/或H，

c为1或在碱土金属的情况中为1/2。

在优选的实施方案中，所述缩聚产物还含有另一个结构单元（IV），其由下式表示：

其中

Y彼此独立，为相同或不同的并且由缩聚产物的（VII）、（VIII）、（IX）或其它成分表示，

其中

R⁵为相同或不同的并且由H、CH₃、COOM_c或取代或未取代的具有5-10个碳原子的芳族或杂芳族化合物表示，

其中

R⁶为相同或不同的并且由H、CH₃、COOM_c或取代或未取代的具有5-10个碳原子的芳族或杂芳族化合物表示，

其中

c为1或在碱土金属的情况中为1/2。

此处，在结构单元（IV）中的R⁵和R⁶彼此独立，其优选由H、COOM_c和/或甲基表示。

本发明的磷酸盐化缩聚物的结构单元（I）、（II）、（III）和（IV）的摩尔比可在宽泛的范围内变化。已经证明如果所述结构单元[(I)+(II)+(III)]:(IV)]的摩尔比为1:0.8-3，优选1:0.9-2，特别优选1:0.95-1.2，是有利的。

所述结构单元(I):[(II)+(III)]的摩尔比通常为1:15至15:1，优选1:10至10:1，更优选1:1.5至3:1。

在另一个优选的实施方案中，调整所述结构单元(II):(III)的摩尔比调整为1:0.005至1:10，优选1:0.01至1:1，特别为1:0.01至1:0.2，以及更优选1:0.01至1:0.1。

在所述缩聚物的结构单元(I)、(II)和(III)中的基团A和D通常由如下表示：苯基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、萘基、2-羟基萘基、4-羟基萘基、2-甲氧基萘基、4-甲氧基萘基，优选苯基，A和D可能彼此独立地进行选择并且也可各自由上述化合物的混合物构成。所述基团B和E彼此独立，优选由O表示。

所述基团R¹、R²、R³和R⁴可彼此独立地选择并且优选由H、甲基、乙基或苯基表示，特别优选由H或甲基、尤其优选由H表示。

在结构单元(I)中的“a”优选由5-280的整数表示，特别为10-160，特别优选12-120；结构单元(VIII)和(IX)中的b由0-10的整数表示，优选1-7，特别优选1-5。所述各个基团（其长度由a和b定义）可以分别由均一的结构单元构成，而不同结构单元的混合物也是有利的。此外，所述结构单元(VII)或(VIII)和(IX)的基团彼此独立地可以各自具有相同的链长度，a和b各自由数字表示。然而，通常如果各自存在具有不同链长度的混合物以使所述缩聚物中结构单元的基团具有不同的独立的数值a和b，这样是有利的。

通常，本发明的磷酸盐化缩聚物的重均分子量为4000g/mol至150000g/mol，优选10000至100000g/mol，特别优选20000至75000g/mol。

此外，本发明涉及含制剂形式的缩聚产物的浆料，在每种情况下，基于总的制剂，所述制剂形式含有的缩聚产物的比例优选为5-100重量%，更优选10-60重量%，特别优选15-40重量%。

通常，本发明的磷酸盐化缩聚物在所要求保护的浆料中以水性溶液存在，其存在的量为0.01至0.5重量%，优选0.05至0.2重量%的固体缩聚物，各自量基于石膏含量计。

在具体的实施方案中，本发明还涉及所述磷酸盐化缩聚物的钠盐、钾盐、铵盐和/或钙盐，优选其钠盐和钙盐。这是为了获得更长的保存期和更好的产品特性。已经证明氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵或氢氧化钙在此处特别有利，其被认为优选用于中和含有缩聚产物的反应混合物。而其它碱金属和碱土金属盐及有机胺盐也适合用作所述磷酸盐化缩聚物的盐。

然而此外，本发明还提供了含所述磷酸盐化缩聚物的混合盐的浆料。这些混合盐可通过将至少两种碱性化合物与所述缩聚物反应而有利地制备。

因此，通过定向选择合适的碱金属和/或碱土金属氢氧化物，可通过中和反应制备本发明的缩聚物的盐，使用所述盐可影响无机粘合剂（尤其是混凝土）的水性悬浮液的可加工性的持续时间。虽然在所述钠盐的情况中观察到可加工性随时间而下降，但是在相同聚合物的钙盐中发生了完全相反的行为——在一开始发生了较少量的水减少（较小坍落）并随时间而增加。由此可见，所述磷酸盐化缩聚物的钠盐导致含粘合剂材料（例如，混凝土、砂浆或石膏浆料）的可加工性随时间下降，而相应的钙盐导致可加工性随时间提高。通过选择所使用的磷酸盐化缩聚物钠盐和钙盐的合适的量，从而可控制含粘合剂材料的可加工性随时间变化的发展。所述由钠盐和钙盐组成的相应的磷酸盐化缩聚物通过碱性钙盐和钠盐化合物（尤其是氢氧化钙和氢氧化钠）的混合物而有利地制备。

出乎意料的是，与使用现有技术已知的缩聚物相比，发现使用本发明的磷酸盐化缩聚物作为唯一的分散组分使效率得到提高。因此，含有作为具有分散特性的唯一化合物的缩聚物产品的石膏浆料被视为本发明进一步优选的实施方案。作为其它有利作用，与其它分散剂相比，观察到各种建筑组合物（尤其是石膏基浆料）的凝固延迟和硬化延迟显著降低，该现象与所述分散剂组分的剂量无关。可出乎意料地观察到所述缩聚物组分的这一作用以及对孔结构的有利影响。

2.另外的组分和方面

在具体的实施方案中，所要求保护的制剂除了所述缩聚产物，还含有作为组分a)的至少一种消泡剂和/或具有表面活性作用的组分b)，所述组分a)和b)彼此结构不同。

所述消泡剂a)优选选自矿物油、植物油、硅油、含硅乳剂、脂肪酸、脂肪酸酯、有机改性聚硅氧烷、硼酸基化物、烷氧酯、聚氧亚烷基共聚物、环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段聚合物，具有除泡特性的炔属二醇和具有通式为P(O)(O-R₈)_3-x(O-R)_x的磷酸酯，其中P为磷，O为氧，R⁸和R⁹独立地为C₂-C₂₀烷基或芳基且x=0、1、2，其中优选具有C₂-C₈的烷基。

上述消泡剂a)优选包括磷酸三烷基酯、聚氧丙烯共聚物和/或乙酸甘油酯/乙酸乙酯，优选磷酸三异丁酯。

本发明还包括外加剂，其中上述消泡剂包括磷酸三烷基酯和聚氧丙烯共聚物的混合物。

所述制剂的第二种任选组分，即表面活性剂，优选选自环氧乙烷/环氧丙烷（EO/PO）嵌段共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、烷氧基化脂肪醇、乙氧基化醇R₁₀-(EO)-H（R₁₀为具有1-25个碳原子的脂肪烃基）、炔属二醇、单烷基聚亚烷基、乙氧基化壬基苯酚、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基醚磺酸盐、烷基醚羧酸盐。

更优选的表面活性剂b)包括具有聚亚烷基基团的醇，所述聚亚烷基基团由碳链长度为2-20个碳原子组成，具体碳链长度为C₃-C₁₂。

本发明的石膏浆料有利地包括水性组合物，所述组合物含有消泡剂组分a)，其为游离形式或与所述分散的缩聚产物相连。如果所述消泡剂与分散组分相连，那么其可为物理或化学连接，并且在这种情况下优选以聚合和/或接枝形式化学连接。当化学连接时，所述消泡剂a)还可被认为是所述单元(I)、(II)和/或(III)的另一共聚单体。所述消泡剂为游离形式时，其为分散制剂的共混组分。因此，消泡剂组分a)为物理和/或化学连接至所述分散剂和/或其为游离形式组分并因此形成共混物成分。

在其它的实施方案中，在每种情况下，基于所述制剂的总重量，所述消泡组分a)存在的量为0.01-10重量%，和/或所述表面活性剂b)存在的量为0.01-10重量%，所述制剂含有作为主要组分的缩聚产物并且制备该制剂以加入至石膏浆料中。根据优选的实施方案，仍各自基于所述制剂的总重量，所述消泡剂a)和/或表面活性组分b)彼此独立存在的量为0.01-5重量%。

本发明还包括一个实施方案，其中所述待加至石膏浆料中的制剂除了所述缩聚产物和组分a)和b)外，含有至少一种其它化合物c)，其选自具有低电荷的聚合物、中性聚合物或聚乙烯醇。所述组分c)在具有某些粘土内容物的石膏组合物中起重要作用。

在使用含粘土形式的石膏（尤其是中性石膏）时，可观察到大量所使用的分散剂（流化剂）被粘土矿物吸收或吸附，因此，它们对石膏混合物中的半水合石膏的流化不再有效。

为了解决这一问题，尝试使用所谓的耗蚀性物质（sacrificialsubstances），其与所述分散剂相比更强力地结合至粘土颗粒的表面并且以这种方法要么覆盖粘土颗粒从而使它们不再与分散剂接触，要么使粘土颗粒大量絮凝。

已经观察到用于使含粘土石膏混合物分散的制剂能够覆盖例如特别在天然石膏中含有的粘土矿物，足以使其对分散剂的吸附不再有作用，所述制剂基于在侧链具有环氧乙烷（EO）单元的支链梳型聚合物。所述制剂对湿润和未硬化的石膏混合物的流化和黏稠度没有负面作用并且它们在石膏产品的干燥中所使用的温度下是稳定的，因此不会出现与气味相关的问题。

使用本发明的组分c)可更有效地涂覆粘土颗粒的表面，所述涂覆通过聚合物主链上柔韧的EO侧链的成束(bunching)实现，或者粘土颗粒自身全部可较好地絮凝。由于所述组分c)的电荷密度较低，其可主要吸附在粘土上而不吸附在粘合剂（例如半水合石膏）上。

显然，所述“耗蚀性物质”的侧链在所述作用中起了非同小可的作用。这些侧链必然包括EO单元；然而，所述侧链还可具有聚环氧乙烷（PO）单元。以上同样适用于在本发明的制剂中含有的主要物质——具有分散特性的梳型聚合物；所述聚合物在其侧链中可既含有EO单元或PO单元或二者皆有。在此处，所述混合的改性还可分别应用于至少一条（也就是相同）的侧链。

总而言之，从化学角度来说，所述任选包含于本发明的石膏浆料中或含缩聚物的制剂中的组分c)，由于其特别由聚羧酸酯醚构成，因此组分c)作为耗蚀性物质显著不同于还用于含粘土石膏中的缩聚物分散剂。所述不同之处在于电荷状态，因为只有具有低电荷或中性电荷的代表物有可能作为耗蚀性物质。换言之，石膏产品的制造尤其还可以受分散剂的影响，尤其是由共聚混合物组成的分散剂，其中所述低电荷或中性聚合物部分预先覆盖了粘土矿物，因此能够使余下的分散剂含内容物发挥其真正的流化剂作用。

本发明（主要基于所述分散剂）的有利作用体现在几乎所有含粘土的石膏混合物中。但是，在含有至少一种硫酸钙、半水合硫酸钙（calciumsulphate semi-hydrate或calcium sulphate hemi-hydrate）、无水硫酸钙和石膏系列的代表物的石膏体系中，所述有利作用尤其显著。

因此，本发明优选的实施方案为所述石膏浆料在一般方面含有任意形式的粘土和/或所述浆料的石膏组分含有粘土。

所述石膏浆料中的粘土部分须优选可膨胀的并且尤其是水可膨胀的，其来自以下系列：蒙脱石、蒙脱石、膨润土、蛭石、锂蒙脱石或来自以下系列：高岭土、长石和云母（例如伊利石）和其混合物。

还必须注意的是粘土在石膏混合物中的量不能超过某一限定。出于该原因，本发明建议所述粘土在石膏浆料中的量为≤20重量%，优选≤15重量%，优选≤10重量%，特别优选0.5-5重量%，各自基于石膏组分。

对于聚合物组分c)，各自基于所述石膏组分，建议其比例为0.01-0.40重量%，优选0.02-0.30重量%，优选0.03-0.15重量%，特别优选0.5-0.10重量%。

在本发明的另一个实施方案中，所述制剂的主要组分为缩聚产物，在每种情况下，基于制剂重量，其含有组分c)的量为1-50重量%，优选5-40重量%，特别优选10-30重量%。

在本发明的上下文中，所述聚合物组分c)尤其重要，其在石膏混合物中与粘土颗粒互相作用。在低电荷聚合物为组分c)的情况中，所述组分c)须有支链，侧链优选由聚醚组成。关于此，被视为特别优选的是聚羧酸酯醚和/或聚羧酸酯酯，优选具有EO侧链且羧酸酯含量最高达83摩尔%，并且优选最高达75摩尔%。

如之前所述，这些聚羧酸酯醚须有利地包括至少一种聚羧酸酯衍生物（醚、酯）；尤其是如果该聚羧酸酯醚具有低电荷量，其不能由于其特定特性以必要的程度吸附至例如石膏上。出于该原因，在这种情况下，通常已知的具体地聚羧酸酯醚和酯的分散作用不会进行至必要的程度。因此，带电荷组分的量对于这些代表物的分散作用是重要的。

如果具有聚醚侧链的低电荷聚合物被用作组分c)，那么该组分须由至少一种单体组成，所述单体选自聚醚单丙烯酸酯、聚醚单甲基丙烯酸酯、聚醚单烯丙醚、聚醚单马来酸酯、单乙烯基化聚醚或其混合物。在聚醚的情况中，所述聚醚可为环氧烷烃聚合物，其分子量为500-10000，优选750-7500，特别优选1000-5000。作为代表性的环氧烷烃聚合物，可以提及基于环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其混合物的聚合物。

已经发现由至少一种选自下列的单体形成的低电荷聚合物特别适合：聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单乙烯基醚、聚乙二醇单乙烯基醚、烷氧基或芳氧基聚乙二醇丙烯酸酯、烷氧基或芳氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、烷氧基或芳氧基聚乙二醇单乙烯基醚；氧亚乙基、氧亚丙基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和单乙烯基醚的嵌段或无规共聚物；聚丙二醇烯丙基醚、聚乙二醇烯丙基醚、聚乙二醇单马来酸酯、聚丙二醇单马来酸酯及其任意混合物。

从优选的实施方案可知，所述具有低电荷的聚合物c)具有羧酸基团，所述羧酸基团优选选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸或其酸酐。

根据本发明，所述低电荷聚合物还可带有羧酸和/或磺酸基团。在这种情况下，本发明指明所述羧酸基团优选为以下系列的至少一种代表物：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸或其酸酐。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、乙烯基磺酸、烯丙醚磺酸、2-磺基乙基甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸、甲基烯丙基磺酸及其钠盐、钾盐和铵盐及其任意混合物为优选的化合物代表，所述优选的化合物使磺酸基可用。被视为特别优选的是AMPS和乙烯基磺酸。

在中性聚合物作为组分c)的情况中，这些聚合物须由中性单体结构单元组成，其尤其选自具有最高达5个碳原子的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯及其羟基烷基酯。在这种情况中特别适合的是丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸羟基丙酯和甲基丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸羟基丙酯。还可能为乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、苯乙烯和甲基苯乙烯。

还值得强调在含粘土的石膏浆料中，磷酸盐化缩聚物的必要的量显著低于具有聚醚侧链的支链梳型聚合物（例如但不限于聚羧酸酯醚）和萘磺酸盐甲醛缩合物（BNS）和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物（MFS），其中这些磷酸盐化缩聚物也适用于在石膏浆料中掩蔽粘土，其优选为活化形式。通常粘土活化可通过煅烧的方法进行，例如在高温下处理。

3.使用方法

除了所述石膏浆料自身，以及优选为制剂形式的缩聚产物，本发明的另一实施方案述及使用所述浆料优选用于提供建筑板（更优选石膏板）的方法，其中所述石膏选自硫酸钙、煅烧石膏、半水合硫酸钙、无水硫酸钙、熟石膏或合成石膏，优选作为烟道气脱硫的副产物形成。

石膏板由浆料在高速生产设备上制成。石膏浆料或板的有效制造要求控制产品特性。含添加剂的石膏板和调节这些添加剂的方法为制造工艺提供了改进的控制并提供了改进的产品。

在本说明书中所使用的“效力（efficacy）”是对分散剂以恒定分散剂剂量改进石膏浆料流动性能力的量度。如果不需要改进流动性，对效力的改进可用于减少用于流化浆料同时保持流动性（或坍落度）恒定所用的水量。在这些选择中作出哪一种选择的决定基于许多事物，包括待制成的产品、原材料、工艺配置和经济性。

“水合速率”是水合反应速度的量度。在一些制造设备中，在石膏被切成单独板的刀片处实现某种程度（一般50%）的凝固是重要的。

“石膏气泡结构”是指在已经加入泡沫之后的所述浆料中的单个气泡的尺寸。需要理解的是当在肥皂泡周围形成二水合硫酸钙晶体时，在浆料中的泡沫气泡在凝固的石膏板中形成泡沫间隙。因此，所述间隙的尺寸由形成这些间隙的气泡尺寸决定。在恒定密度的板中经常得到三种结构类型，它们各自在不同产品中具有益处。小间隙尺寸结构具有相对小尺寸范围的小气泡。

使用某种制剂以控制用于建筑化学的水性悬浮液（尤其是含水性悬浮剂的水硬性和/或潜在水硬性粘合剂）的流动性是主要的兴趣所在。所述制剂特别作为具有分散特性的组合物使用。关于水性石膏浆料，在其它的实施方案中，这些组合物含有作为水硬性粘合剂的至少一种选自硫酸钙基化合物的代表物，尤其是半水合硫酸钙、无水硫酸钙或石膏。本发明的水性浆料优选基于干燥砂浆组合物或地面材料组合物。在其它的实施方案中，所述地面材料组合物含有硫酸钙，优选自流平地面材料组合物，其为浆料形式（含有一定量的水）。

使用灰泥和水以形成二水合硫酸钙晶体基体以制造石膏建筑板。灰泥为无机粘合剂材料，还已知为煅烧石膏、半水合硫酸钙、无水硫酸钙或熟石膏。合成石膏（例如作为烟道气脱硫的副产物所形成）也是有用的。任意的几种灰泥形式在本发明的建筑板中是有用的，所述形式包括α或β-煅烧石膏或其混合物。通过在大气压下煅烧形成β-灰泥的针状晶体。当在加压下煅烧石膏形成α-煅灰泥，其特征为较少非环状晶体。β-煅烧灰泥需要比α-煅烧灰泥更多的水以制造具有相同流动性的浆料。一经加水，所有形式的灰泥水合以形成二水合硫酸钙晶体的联锁基体。使用过量于水合反应所需要的水可使得抗压强度损失，因为在晶体结构中的晶格间隙的尺寸和数目增加，所述晶格间隙在石膏凝固直至其完全干燥的时间内保持水分。通常，随着晶格间隙的尺寸和数目增加，基体的强度降低。

预期可将其它无机粘合剂组分与灰泥一起加入用于本发明的板，所述无机粘合剂组分包括但不限于水泥、火山灰、石膏及其结合物。在一些实施方案中，所述煅烧石膏在浆料中存在的量高于无机粘合剂组分总重量的50重量%。

将足量的水加至灰泥中以制得可流动浆料。所述水/灰泥比（WSR）为每100重量干燥灰泥的水重量。约20的WSR是使半水合硫酸钙完全水合所需的最小水量。为了使产品的抗压强度最大化，所述WSR须尽量保持低值。本发明的一些实施方案使用的WSR为约20至约100。其它实施方案的WSR为约40至约70。所需要的水量将取决于煅烧石膏的类型、所使用的添加剂类型和用量、灰泥来源和所使用的添加剂的量。

除了灰泥和水，用于一些实施方案的浆料使用两种分散剂制成。所述两种分散剂优选包括任意分散剂和一种缩聚物组分。在本发明的一些方面中，所述分散剂为在下文进一步描述的分散剂。所述浆料任选包括另外的组分，例如表面活性剂和消泡剂。

根据本发明的方法，其特征在于所述建筑板包括：

板体，其包括：

二水合硫酸钙基体；和

缩聚物组分，其包括：

第一缩聚重复单元，其具有聚醚侧链和一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；

第二缩聚重复单元，其具有OP(OH)₂基团和一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；以及优选地

另外的第三缩聚重复单元，其具有一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；

其中所述第二缩聚重复单元和所述第三缩聚重复单元的唯一不同之处在于所述第二缩聚重复单元中的OP(OH)₂基团在所述第三缩聚重复单元中由H替代，且所述第三缩聚重复单元与所述第一缩聚重复单元不相同；此外优选地另外的分散剂组分选自具有聚醚侧链的梳型聚合物、萘磺酸盐-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐-甲醛缩合物及其混合物。

与生产、制造和提供建筑板（尤其是石膏板）相关的一个或多个问题通过本发明提供的所述板的每一个实施方案解决，所述板包括二水合硫酸钙晶体的基体和作为分散剂的缩聚物，所述缩聚物组分包括三种重复单元。

包括所述分散剂组分、所述缩聚物组分或包括上述二者的一组还包括消泡组分。

所述分散剂组分为所述具有聚醚侧链的梳型共聚物，并且包括：

至少一种第一聚羧酸酯重复单元，其来自烯属不饱和单羧酸共聚单体或其酯或盐和烯属不饱和磺酸共聚单体或其盐；和

至少一种通式(V)的第二聚羧酸酯重复单元

其中R¹为

且R²为H或具有1-5个C原子的脂族烃基；R³为未取代或取代的芳基且R⁴为H、具有1-20个C原子的脂族烃基、具有5-8个C原子的脂环族烃基、具有6-14个C原子的取代的芳基，或选自以下的一种基团：

其中R⁵和R⁷各自为烷基、芳基、芳烷基或烷芳基；R⁶为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基；p=0、1、2、3或4；m和n各自独立地为2、3、4或5；x和y各自彼此独立地为≤350的整数；且z为0至约200；并且

其中所述第一和第二聚羧酸酯重复单元没有内部分子差异，或者上述第一和第二聚羧酸酯重复单元在至少一个上述基团R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、m、n、x、y和z方面有内部分子差异，并且所述差异涉及侧链的组分和长度。

在其它实施方案中，上述第一聚羧酸酯重复单元存在的量为所述分散剂组分的30-99摩尔%，且上述第二聚羧酸酯重复单元存在的量为所述分散剂组分的约70至约1摩尔%。

所述缩聚组分的第一缩聚重复单元优选由通式VI表示：

其中A具有5-10个C原子并且为取代的或未取代的芳族或杂芳族化合物；B为N、NH或O；如果B为N，n为2且如果B为NH或O，n为1；R¹和R²各自独立地为支链或直链C₁至C₁₀烷基、C₅至C₈环烷基、芳基、杂芳基或氢；a为约1至约300的整数；X为支链或直链C₁至C₁₀烷基、C₅至C₈环烷基、芳基、杂芳基或H；

其中，上述缩聚组分的所述第二缩聚重复单元优选由通式VII表示：

其中，上述缩聚组分的上述第三缩聚重复单元由通式（VIII）表示：

其中在式(VII)和式(VIII)中的D为具有5-10个碳原子的取代或未取代的杂芳族化合物；E为N、NH或O；如果E为N，m为2以及如果E为NH或O，m为1；R³和R⁴各自独立地为支链或直链C₁至C₁₀烷基、C₅至C₈环烷基、芳基、杂芳基或氢；b为0-300的整数；M为碱金属离子、碱土金属离子、铵离子、有机铵离子和/或H，并且如果M为碱土金属离子，c为1/2否则c为1；并且其中A、B、R¹、R²、a、X、D、E、R³、R⁴、b和M彼此各自独立地与上述独立的第一缩聚物重复单元相同或不同。

制造所述石膏板的方法包括首先将灰泥、水和第一剂量的第一分散剂结合以形成浆料；将第二剂量的第二分散剂加至所述浆料。测试所述石膏浆料的特性并且将其形成产品。凝固所述产品并且确定所述产品特性。基于所述浆料或产品的特性改变第一剂量或第二剂量。

本发明优选的实施方案包括作为矩形的上述板体，其优选的厚度为最高达约2英寸（50mm）。

所要求保护的板体还包括在上述板体的一个或多个表面上的一种或多种表面材料。此外，所述板包括添加剂，其选自促凝剂、缓凝剂、防流淌剂、粘合剂、除尘剂、发泡剂、增强材料、生物杀灭剂及其结合，其中在上述板体中所述二水合硫酸钙基体包括至少50重量%的所有无机粘合剂组分。

为了制备建筑板和更优选的石膏板，本发明包括的方法包括：

将半水合硫酸钙、水与所述缩聚组分结合以形成浆料；

使所述浆料沉淀在传送机上；

将所述浆料形成板；和

使半水合硫酸钙水合并且形成二水合硫酸钙基体并且优选在附加的步骤中将发泡剂加至所述浆料中，

其中所述发泡剂为泡沫形式。

在另外包含泡沫以用于在板产品中形成泡沫间隙的浆料中，出乎意料地发现选择某些缩聚物分散剂可使得在石膏板产品中更好地控制泡沫间隙结构。一些分散剂组分对加至石膏浆料的泡沫所留下的泡沫间隙的尺寸和分布有极小的作用，而其它缩聚物组分产生显著的作用。这一作用由所述添加剂对泡沫的稳定性的影响造成。选择分散剂类型和比例以实现所需泡沫稳定性的程度的能力可提供另一种方式来设计合适的泡沫间隙以对所述石膏板产品提供所需的强度与密度的平衡。

在本发明的实施方案中使用发泡剂以在凝固的含石膏产品中生成泡沫间隙以提供更轻重量，可使用在制备发泡的凝固石膏产品中已知有用的任意常规发泡剂。许多这些发泡剂是已知并且容易购买到的，例如来自GEO Specialty Chemicals,Ambler,PA的肥皂产品的HYONIC系列。任意发泡剂可单独使用或与其它发泡剂结合使用。通常，肥皂不直接影响水合速率或流动性。但是，当生成紧密堆叠在一起并阻碍流动的小气泡时，加入肥皂可降低流动性。

结合的一个实例包括形成稳定泡沫的第一发泡剂和形成不稳定泡沫的第二发泡剂。所述第一发泡剂任选为具有链长为8-12个碳原子的烷基和链长为1-4个单元的乙氧基的标准板肥皂。所述第二发泡剂任选具有链长为6-16个碳原子的烷基的未乙氧基化肥皂。调节这两种肥皂各自的量以控制所述板肥皂间隙结构直至达到100%稳定的肥皂或100%不稳定的肥皂。美国专利第5,643,510号公开了用于制备发泡石膏产品的泡沫和优选方法，其通过参引的方式纳入本说明书中。

如果将泡沫加至所述产品中，所述聚羧酸酯分散剂任选在拌合用定量水和泡沫水之间分配，或者在泡沫加入半水合硫酸钙之前，在所述拌合用定量水和泡沫水中使用两种不同的分散剂。这一方法公开于共同未决的序列号为第11/152,404号的美国申请，其名称为“Effective Use ofDispersants in Wallboard Containing Foam”，之前已经通过参引的方式纳入本说明书中。

用于所述板的石膏浆料和/或所述板自身任选还包括消泡组分以对实现所需平衡具有其它作用。所述消泡组分或以溶液中的游离化合物存在或作为所述分散剂组分或缩聚物组分的部分而存在。

根据本发明，所要求保护的方法还包括在浆料中的添加剂，其选自促凝剂、缓凝剂、防流淌剂、粘合剂、除尘剂、发泡剂、增强材料、生物杀灭剂及其结合。

在本发明中制造石膏产品的另一种可选方法包括：

将半水合硫酸钙、水和第一剂量的第一缩聚分散化合物结合；

如果需要加入第二剂量的第二分散剂；

测试所述石膏浆料的特性；

将所述浆料形成产品；

使产品凝固；

检测产品特性；

基于上述检测和测试步骤的特性改变第一分散剂的第一剂量或第二分散剂的第二剂量以改变第一分散剂与第二分散剂之比。

所述第一分散剂包括：第一缩聚重复单元，其具有聚醚侧链和一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；第二缩聚重复单元，其具有OP(OH)₂基团和一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；第三缩聚重复单元，其具有一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；其中所述第二缩聚重复单元和第三缩聚重复单元的唯一不同之处在于所述第二缩聚重复单元中的OP(OH)₂基团在所述第三缩聚重复单元中由H替代，且所述第三缩聚重复单元与所述第一缩聚重复单元不相同。所述第二分散剂包括：具有分散特性的组合物，其选自具有聚醚侧链的梳型聚合物、萘磺酸盐-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐-甲醛缩合物及其混合物。这一可选方法还进一步包括将发泡剂加至所述石膏浆料中。

上述结合步骤须优选在混合机中进行并且还包括在进入混合机前将第一分散剂、第二分散剂和其结合物之一与水混合。所述石膏浆料与石膏添加剂的共混被认为是一个有利方面，所述石膏添加剂选自缓凝剂、促凝剂、防流淌剂、淀粉、生物杀灭剂、粘合剂、发泡剂、增强材料、除尘剂及其混合物。

对于墙板其它潜在的添加剂为生物杀灭剂以减少霉菌、霉或真菌生长。根据所选择的生物杀灭剂及其用于墙板的预计用途，所述生物杀灭剂可加至表面、石膏芯或二者中。生物杀灭剂的实例包括硼酸、2-巯基吡啶氧化物盐和铜盐。如果使用，用于表面的生物杀灭剂的量为小于500ppm。在石膏板中使用2-巯基吡啶氧化物盐公开于美国专利第6,893,752号，其以参引的方式纳入本说明书中。

此外，所述石膏组合物任选可包括淀粉，例如预胶凝淀粉或酸改性淀粉。预胶凝淀粉的包含增加了凝固和干燥的石膏模型的强度并且最小化或避免了在高湿度的条件下（例如对于增加的水与煅烧石膏比例）纸张分层的风险。本领域的普通技术人员应理解预胶凝生淀粉的方法，例如，于约185°F（85℃）下在水中煮生的淀粉或其它方法。合适的预胶凝淀粉的实例包括但不限于购自Lauhoff Grain公司的PCF1000淀粉和均购自Archer Daniels Midland公司的AMERIKOR818和HQM PREGEL淀粉。如果包括，所述预胶凝淀粉以任意合适的量存在。例如，如果包括，所述预胶凝淀粉可加至用于形成凝固石膏组合物的混合物中以使得其存在的量为所述凝固石膏组合物的约0.5重量%至约10重量%。还任选加入如USG95（United States Gypsum Company,Chicago,IL）的预胶凝淀粉用于芯强度。

至少所述第一添加共混物和第二添加共混物之一应优选还包括消泡组分。

在一些实施方案中将三偏磷酸盐化合物加至所述石膏浆料中以增强产品的强度并提高凝固石膏的抗流淌性。基于煅烧石膏的重量，所述三偏磷酸盐的浓度优选为约0.07%至约2.0%。含三偏磷酸盐化合物的石膏组合物公开于第6,342,284号和第6,632,550号美国专利，两项专利以参引的方式纳入本说明书中。示例性的三偏磷酸盐包括例如购自Astaris,LLC.,St.Louis,MO的三偏磷酸盐的钠盐、钾盐或锂盐。当三偏磷酸盐与石灰或其它提高浆料pH的改性剂一起使用时需特别小心。高于约9.5的pH时，三偏磷酸盐失去其强化产品的能力且所述浆料变得严重迟滞。

调节两种分散剂相对于彼此的相对量的方法在工艺控制中增加了另一自由度。诸如浆料流动性、水合速率和泡沫气泡尺寸的特性受许多添加剂的影响。平衡促凝剂、分散剂、发泡剂、消泡剂等的量使得很难实现所需特性。选择促进对特性不同作用的分散剂提供了实现所需水合速率、气泡尺寸分布和流动性的方式。

在操作中，所述煅烧石膏在传送带上移至混合机。在进入混合机之前，将干燥添加剂（例如干燥促凝剂）加至粉末状煅烧石膏。一些添加剂经由独立管线直接加至混合机中。使用此方法任选加入三偏磷酸盐。其它添加剂任选直接加至所述混合物或拌合用定量水中。这在其中添加剂以液体形式提供时是十分便捷的。对于大多数添加剂，没有关于在浆料中放置添加剂的临界点，并且它们可使用任意方便的设备或方法加入。当使用某些聚羧酸酯分散剂时，在加入灰泥前将分散剂加至水中是重要的。

所述成分在高剪切混合机（例如销棒式混合机（pin mixer））中混合直至获得均匀的浆料。一些板不加入泡沫。在一些实施方案中，将发泡剂加至混合机中并且在混合过程中原位生成泡沫。在其它实施方案中，将浆料排至斜槽，在其中任选地将预先生成的泡沫加至浆料中。通过使泡沫流过具有多个泡沫出口的泡沫环将泡沫加至浆料中。这一加入泡沫的技术公开于第5,683,635号美国专利，其通过参引的方式纳入本说明书中。在加入泡沫之后或期间，所述浆料顺斜槽下移，其以连续的方式排至传送带。

在传送带上或附近，对浆料进行周期性取样以测试浆料和凝固石膏的特性。进行坍落度测试以确定所述浆料的流动性。根据CSA A82.2OM1977Physical Testing of Gypsum Plasters,Section5.3（其以参引的方式纳入本说明书中）确定温度升高凝固时间。由于煅烧石膏的水合反应是放热反应，在浆料中由初始混合温度开始的温度上升暗示了浆料的凝固程度。

传送带任选地内衬有表面材料，浆料沉淀于所述表面材料上。普通的表面材料包括但不限于具有一层或多层的纸或卡纸板、玻璃纤维垫、棉麻织物和塑料膜。第二表面材料任选在浆料已经沉淀后覆盖浆料以在两层表面材料之间形成浆料“夹心”。所述第一表面材料与第二表面材料可相同或不同。成品板可以不包括或包括一种或两种表面材料。在一些实施方案中，将分离的包边材料置于浆料与表面材料之间的板的边缘面。如果不使用表面材料，所述浆料直接沉淀在传送带表面上。

在所述浆料和任意任选的表面材料置于传送带上后，使其形成板。术语“板”意指具有厚度小于长度或宽度的片状材料。所述浆料体在成形站中通过匀泥棒(screed bar)下以将浆料均匀分布至表面，以平整浆料并制造具有一致厚度的连续石膏带。通常设定匀泥棒的厚度为1/2英寸（12mm）或5/8英寸（15mm），但是小到1/4英寸（6mm）的厚度是已知的并且板的厚度可超过1英寸（25mm）。卷边机使浆料体的边缘平整并且包住了表面材料的边缘，如果存在，以覆盖边缘。当所述带已经达到了足够的凝固强度时，其被切成条以形成板。所述板的表面优选为矩形形状。为了加速干燥所述板，将它们转至干燥窑，在其中它们在高温下干燥。

在切割板的刀片处，对所述带进行周期性取样以确定凝固石膏的间隙结构。切割或裂开样品以检查其内部结构。

基于产品检测结果，调整工艺参数以提高板的质量和/或制造效率。如果水合速率不是目标值，改变工艺变量（例如促凝剂的量或缩聚产物组分的量）是有用的。所述浆料的流动性至少受促凝剂的量、作为分散剂组分的缩聚产物组分的量的影响。如果需要改变泡沫结构，可调节在浆料中使用的缩聚产物组分的量、肥皂的量、不稳定肥皂与稳定肥皂的比例和消泡剂的量。

在控制所述石膏浆料或所生成的板的一个或多个特性时，调整聚合物组分的相对量是有用的。可使用的分散剂的实例除了甲苯缩聚物（如BNS和MFS）分散剂外，包括在本说明书中所描述的缩聚物组分。

作为最有效的分散剂，其须不同程度地影响石膏浆料的效力、流动性和气泡结构。这不是说一种分散剂需要以与其它分散剂相反的方式影响给定的特性。然而，选择分散剂以使其对有利特性具有不同程度的作用。例如，一些聚羧酸酯醚分散剂显著增加浆料的流动性并趋向于稳定气泡。萘磺酸盐分散剂与聚羧酸酯相比较小程度地增加流动性但往往使气泡不稳定。这两种分散剂将适用于这一方法。不适合一起使用的两种分散剂为那些对被考虑的各种特性具有相同作用的分散剂。在这种情况下，改变分散剂的比例不会导致工艺条件的改变。

下列实施例强调了所要求保护的浆料、其所包括的组分和其用途的优点。

实施例

1.梳型支链缩聚物的制备

实施例1.1

在配有搅拌器和加热罩的反应器中装有580份聚（环氧乙烷）单苯基醚（平均分子重量5000g/mol）、33.5份浓硫酸、14份水、110份乙二醇单苯基醚-磷酸酯低聚物（平均分子重量324g/mol）和64.1份甲醛。在115℃下搅拌该反应混合物6小时。待冷却后，将650份水加至反应混合物中，用50%氢氧化钠溶液中和反应混合物的pH值至6.5-7。

实施例1.2

在配有搅拌器和加热罩的反应器中装有600份聚（环氧乙烷）单苯基醚（平均分子重量5000g/mol）、46份浓甲磺酸、20份水、105份苯氧基乙醇磷酸盐和13.2份多聚甲醛。在115℃下搅拌该反应混合物3.5小时。待冷却后，将550份水加至反应混合物中，用50%氢氧化钠溶液中和反应混合物的pH值至6.5-7。

实施例1.3

在配有搅拌器和加热罩的反应器中装有400份聚（环氧乙烷）单苯基醚（平均分子重量2000g/mol）、34.3份甲磺酸（70%）、87.3份2-苯氧基乙醇磷酸盐和19.9份多聚甲醛。在115℃下搅拌该反应混合物2.5小时。待冷却后，将450份水加至反应混合物中，用50%氢氧化钠溶液中和反应混合物的pH值至6.5-7。

实施例1.4

在配有搅拌器和加热罩的反应器中装有300份聚（环氧乙烷）单苯基醚（平均分子重量5000g/mol）、280份聚（环氧乙烷）单苯基醚（平均分子重量2000g/mol）、39.2份浓甲磺酸、17份水、152.7份2-苯氧基乙醇磷酸盐和29.7份多聚甲醛。在120℃下搅拌该反应混合物3.5小时。待冷却后，将550份水加至反应混合物中，用50%氢氧化钠溶液中和反应混合物的pH值至6.5-7。

2.应用试验

已经用下列分散剂进行对照：聚羧酸酯醚Melflux PCE239L/35%N.D.(PCE239)、Melflux PCE541L/44%F.F.(PCE541)和Melflux PCE4930L/42%N.D.(PCE4930)；和萘磺酸盐缩聚物Melcret500L(BNS)，所有产品均来自BASF Construction Polymers GmbH,Germany。

半水合硫酸钙（β）的流动试验

称量所需量的液体外加剂至混合杯中并且加入水以达到在表2-5中所给定的水与灰泥比。所述灰泥（400g来自各种天然来源）与促凝剂一起在15秒内筛入水中并且随后用

混合机高速（285rpm）混合15秒。60秒后用圆柱体（高：10cm；直径：5cm）测量流动值。通过所谓的刀片切割试验（knife cut test）确定凝固时间并且通过改变促凝剂的量对凝固时间进行调节。

表1.具有各种量的可膨胀粘土的天然灰泥的矿物学组合物

	灰泥A	灰泥B	灰泥C	灰泥D	灰泥E
						半水合硫酸钙	85.3%	87.5%	78.9%	82.5%	91.1%
无水硫酸钙	0.9%	-	-	12.4%	4.1%
						二水合硫酸钙	-	0.5%	-	0.8%	-
煅烧石膏	1.5%	5.9%	-	0.1%	0.4%
						白云石	0.8%	-	8.9%	-	-
白云母	4.6%	-	1.6%	0.7%	0.5%
						蒙脱石（3层粘土矿物）	-	3.4%	-	-	2.1%
绿泥石（4层粘土矿物）	2.6%	-	4.2%	0.8%	0.1%
						石英	3.4%	-	1.4%	0.7%	0.7%
其它	0.9%	2.7%	5.0%	2.0%	1.0%

从表2和3可以看出，本发明的缩聚物相较于萘磺酸盐和超级分散剂PCE，对含粘土的灰泥具有显著改善的分散作用。与基于聚醚的PCEs相比，具有相同流量的本发明的缩聚物显示出明显更低的剂量。此外，本发明的缩聚物对石膏的凝固时间没有负面影响。

表2对照实施例和本发明的一种缩聚物在含粘土的天然石膏A（β-半水合物）中的分散作用和缓凝作用

)*磨碎的二水合CaSO₄

表3.对照实施例和本发明的缩聚物在含粘土的天然石膏B（β-半水合物）中在两种不同的水/灰泥比下的分散作用

)*磨碎的二水合CaSO₄

表4的结果显示，本发明的缩聚物具有比PCE更强的对高粘土含量灰泥的分散作用。此外，本发明结构不同的缩聚物显示了良好至优良的分散性能。

表4对照实施例和本发明结构不同的缩聚物在高粘土含量的天然石膏C（β-半水合物）中的分散作用

)*磨碎的二水合CaSO₄

即使在低粘土含量的灰泥E中，本发明的缩聚物展现了比PCE更低的剂量（表5）。所述缩聚物与PCE的共混物也具有比作为唯一分散剂的PCE更低的总剂量。

表5对照实施例和缩聚物1.2与PCE4930的共混物在低粘土含量的天然石膏D（β-半水合物）中的分散作用

)*磨碎的二水合CaSO₄

石膏流动试验——发泡体系

该应用试验如US2011054053所述，通过将预制泡沫加至石膏浆料中而完成。由拌合用定量水、来自添加剂的水和来自预制泡沫的水的总量计算所列出的水与灰泥比。在表6中所示的添加剂剂量为基于干燥灰泥重量的组分的固体重量测量。

表6对照实施例和本发明的缩聚物在含粘土的天然石膏E（β-半水合物）中的分散作用和缓凝作用

从以上数据易知，本发明的缩聚物与参照物BNS和PCE相比，显示了改进的流动性。与本领域目前的流化剂BNS相比，通过使用聚羧酸酯醚PCE541没有实现剂量上的改进，而本发明的缩聚物优于BNS。

石膏基流量匀泥板

教导配方：

CaSO₄(Raddibin CAB30) 340g

标准砂（0-2mm） 550g

填料 100g

CEM I42.5R(Karlstadt) 10g

Tylose MH2000YP2 0.25g

消泡剂DF9010 0.2g

水 175g

混合过程和测量：

根据DIN EN13454-2使用混合机在低速（水平I）下进行混合。在3min、15min和30min后使用Vicat环测量坍落值。将来自BASF Construction Polymers GmbH的对照实施例PCE Melflux2651F(PCE2651)加至干燥固体中，而将本发明实施例1.2的缩聚物加至混合水中（从混合水中扣除来自缩聚物的水）。

表7

）*煅烧石膏91.8%、白云石7.1%、其它杂质（石英、粘土）1.1%

如表7所示，采用含粘土的石灰石填料，本发明的缩聚物显示了比PCE2651更优良的流化作用。而在具有不含粘土的石灰石填料的粘合剂混合物中，两种增塑剂均显示了相同的流化作用，本发明的缩聚物在含粘土的粘合剂混合物中具有有利的特性。

Claims

1.含具有分散特性的化合物的石膏浆料，其特征在于所述浆料含有作为分散剂的缩聚产物，所述缩聚产物含有

并且优选还有

（III）至少一种具有芳族或杂芳族亚单元的结构单元，

2.权利要求1的浆料，其特征在于所述缩聚产物的结构单元（I）、（II）和如果合适（III）由下式表示

（I）

其中，

其中

B为相同或不同的并且由N、NH或O表示，

其中

如果B=N，n=2，如果B=NH或O，n=1，

其中，

其中

a为相同或不同的并且由1-300的整数表示，

其中

（II）

（III）

各自对于（II）和（III）：

其中

E为相同或不同的并且由N、NH或O表示，

其中

如果E=N，m=2，如果E=NH或O，m=1，

其中

R³和R⁴彼此独立地为相同或不同的并且由支链或直链C₁-C₁₀烷基、C₅-C₈环烷基、芳基、杂芳基或H表示，

其中b为相同或不同的并且由0-300的整数表示，

其中

c为1或在碱土金属的情况下为1/2。

3.权利要求1和2之一的浆料，其特征在于所述缩聚产物含有另一种结构单元（IV），其由下式表示：

（IV）

其中

Y彼此独立地为相同或不同的并且由缩聚产物的（II）、（III）、（IV）或其它成分表示，

其中

c为1或在碱土金属的情况中为1/2。

4.权利要求3的浆料，其特征在于所述缩聚产物的结构单元（IV）中的R⁵和R⁶彼此独立地为相同的或不同，并且由H、COOM_c和/或甲基表示。

5.权利要求1-4中任一项的浆料，其特征在于所述缩聚产物中结构单元[(I)+(II)+(III)]:(IV)的摩尔比为1:0.8-3。

6.权利要求1-5中任一项的浆料，其特征在于所述结构单元(I):[(II)+(III)]的摩尔比为1:15至15:1并且优选1:10至10:1。

7.权利要求1-6中任一项的浆料，其特征在于所述结构单元(II):(III)的摩尔比为1:0.005至1:10。

8.权利要求1-7中任一项的浆料，其特征在于所述浆料含有以制剂形式的缩聚产物，所述制剂形式包含的缩聚产物的比例优选为5至100重量%，更优选10至60重量%并且特别优选15至40重量%，各自基于总制剂计。

9.权利要求1-8中任一项的浆料，其特征在于所述浆料含有所述缩聚产物作为唯一的具有分散特性的化合物。

10.权利要求1-7中任一项的浆料，其特征在于所述缩聚产物以水溶液存在，其存在的量为0.01至0.5重量%，优选0.05至0.2重量%的固体缩聚物，各量基于石膏含量计。

11.权利要求8至10中任一项的浆料，其特征在于所述制剂除了所述缩聚产物以外还含有至少一种消泡剂作为组分a)和/或具有表面活性作用的组分b)，所述组分a)与b)在结构上彼此不同。

12.权利要求11的浆料，其特征在于所述消泡组分a)为至少下列一种代表物：矿物油、植物油、硅油、含硅乳剂、脂肪酸、脂肪酸酯、有机改性聚硅氧烷、硼酸酯、烷氧酯、聚氧亚烷基共聚物、环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段聚合物、具有除泡特性的炔属二醇和具有通式为P(O)(O-R₈)_3-x(O-R)_x的磷酸酯，其中P为磷，O为氧，R⁸和R⁹彼此独立地为C₂-C₂₀烷基或芳基且x=0、1或2。

13.权利要求11和12之一的浆料，其特征在于所述消泡组分a)为至少一种下列代表物：磷酸三烷基酯、聚氧亚丙基共聚物和/或乙酸甘油酯/乙酸乙酯。

14.权利要求11-13中任一项的浆料，其特征在于所述消泡组分a)为磷酸三异丁酯。

15.权利要求11-14中任一项的浆料，其特征在于所述消泡组分a)为磷酸三烷基酯与聚氧亚丙基共聚物的混合物。

16.权利要求11的浆料，其特征在于所述组分b)为至少以下系列的一种代表物：环氧乙烷/环氧丙烷（EO/PO）嵌段共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、烷氧基化脂肪酸醇；乙氧化醇R₁₀-(EO)-H，其中R₁₀为具有1-25个碳原子的脂肪烃基；炔属二醇、单烷基聚亚烷基、乙氧基化壬基苯酚、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基醚磺酸盐、烷基醚羧酸盐。

17.权利要求11和16之一的浆料，其特征在于所述组分b)包括具有聚亚烷基基团的醇，所述聚亚烷基基团具有2-20个碳原子的碳链长度。

18.权利要求17的浆料，其特征在于所述聚亚烷基基团具有3-12个碳原子的碳链长度。

19.权利要求11和17-18中任一项的浆料，其特征在于所述浆料含有游离形式的消泡组分a)。

20.权利要求11-19中任一项的浆料，其特征在于各自基于所述制剂的总重量计，所述消泡组分a)存在的量为0.01-10重量%和/或所述表面活性组分b)存在的量为0.01-10重量%。

21.权利要求11-20中任一项的浆料，其特征在于所述消泡组分a)和/或表面活性组分b)彼此独立，各自存在的量为0.01-5重量%，各自基于所述制剂总重量计。

22.权利要求1-21中任一项的浆料，其特征在于所述浆料含有粘土。

23.权利要求1-22中任一项的浆料，其特征在于所述石膏组分含有粘土。

24.权利要求22和23之一的浆料，其特征在于所述粘土是可膨胀的并且优选是水可膨胀的，且更优选自绿土、蒙脱石、膨润土、蛭石、锂蒙脱石或选自高岭土、长石和云母，或其混合物。

25.权利要求22-24中任一项的浆料，其特征在于其所含有可膨胀粘土的量基于石膏为≤20重量%，优选≤15重量%，更优选≤10重量%并且最优选0.5-5重量%。

26.权利要求1-25中任一项的浆料，其特征在于，除了所述缩聚产物和任选a)和/或b)，所述浆料含有至少一种选自以下系列的化合物：具有低电荷的聚合物、中性聚合物或聚乙烯醇，作为组分c)，所述组分c)优选为制剂形式，并且其具有粘土掩蔽特性。

27.权利要求26的浆料，其特征在于各自基于所述制剂的总重量计，所述浆料含有所述组分c)的量为1-50重量%，优选5-40重量%，特别优选10-30重量%。

28.权利要求26和27之一的浆料，其特征在于所述具有低电荷的聚合物是有支链的并且其侧链优选由聚醚和/或聚酯组成。

29.权利要求26-28中任一项的浆料，其特征在于所述具有低电荷的聚合物为聚羧酸酯醚和/或聚羧酸酯酯，优选具有EO侧链和/或具有羧酸酯的比例为最高达83摩尔%，优选最高达75摩尔%。

30.权利要求26-29中任一项的浆料，其特征在于所述具有低电荷的聚合物c)由至少一种选自下列的单体组成：聚醚单丙烯酸酯、聚醚单甲基丙烯酸酯、聚醚单烯丙醚、聚醚单马来酸酯、单乙烯基化聚醚或其混合物。

31.权利要求30的浆料，其特征在于所述聚醚为环氧烷烃聚合物，其分子量为500-10000，优选750-7500，特别优选1000-5000。

32.权利要求31的浆料，其特征在于所述环氧烷烃为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其混合物。

33.权利要求26-32中任一项的浆料，其特征在于所述具有低电荷的聚合物c)由至少一种选自下列的单体组成：聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单乙烯基醚、聚乙二醇单乙烯基醚、烷氧基或芳氧基聚乙二醇丙烯酸酯、烷氧基或芳氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、烷氧基或芳氧基单乙烯基醚；氧亚乙基、氧亚丙基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和单乙烯基醚的嵌段或随机共聚物；聚丙二醇烯丙基醚、聚乙二醇烯丙基醚、聚乙二醇单马来酸酯、聚丙二醇单马来酸酯及其任意化合物。

34.权利要求26-33中任一项的浆料，其特征在于所述具有低电荷的聚合物c)具有羧酸基团，所述羧酸基团优选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸或其酸酐。

35.权利要求26-34中任一项的浆料，其特征在于所述具有低电荷的聚合物c)带有磺酸基团，所述磺酸基团选自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、乙烯基磺酸、烯丙醚磺酸、2-磺基乙基甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸、甲基烯丙基磺酸及其钠盐、钾盐和铵盐及其任意混合物，特别为AMPS和乙烯基磺酸。

36.权利要求26-35中任一项的浆料，其特征在于所述中性聚合物c)由中性单体结构单元组成，所述结构单元特别选自具有最高达5个碳原子的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯及其羟基烷基酯，尤其是丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸羟基丙酯或甲基丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸羟基丙酯，以及乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、苯乙烯和甲基苯乙烯。

37.权利要求1-36中任一项的浆料，其特征在于所述石膏选自硫酸钙、煅烧石膏、半水合硫酸钙、无水硫酸钙、熟石膏或合成石膏，优选作为烟道气脱硫的副产物形成。

38.使用权利要求1-37中任一项的浆料以提供建筑板和优选地石膏板、地台砂浆底层、糊剂和灌浆的方法。

39.权利要求38的方法，其特征在于所述建筑板包括：

板体，其包括：

二水合硫酸钙基体；和

缩聚组分，其包括：

第二缩聚重复单元，其具有OP(OH)₂基团和一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；以及优选另外的

第三缩聚重复单元，其具有一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；其中上述第二缩聚重复单元和上述第三缩聚重复单元的唯一不同之处在于上述第二缩聚重复单元中的OP(OH)₂基团在上述第三缩聚重复单元中由H替代，且上述第三缩聚重复单元与上述第一缩聚重复单元不相同；

并且优选地另外还有

分散剂组分，选自具有聚醚侧链的梳型聚合物、萘磺酸盐-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐-甲醛缩合物及其混合物。

40.权利要求39的方法，其中所述分散组分、所述缩聚组分之一或二者还包括消泡组分。

41.权利要求39的方法，其中所述分散组分为所述具有聚醚侧链的梳型支链共聚物，并且包括：

至少一种通式(I)的第二聚羧酸酯重复单元

其中R¹为

且R²为H或具有1-5个C原子的脂族烃基；R³为未取代或取代的芳基且R⁴为H、具有1-20个C原子的脂族烃基、具有5-8个C原子的脂环族烃基、具有6-14个C原子的取代的芳基，或以下基团之一：

其中R⁵和R⁷各自为烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基；R⁶为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基；p=0、1、2、3或4；m和n各自彼此独立地为2、3、4或5；x和y各自彼此独立地为≤350的整数；且z为0-约200；并且

其中所述第一和第二聚羧酸酯重复单元没有内部分子差距，或者上述第一和第二聚羧酸酯重复单元在上述基团R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、m、n、x、y和z的至少一个方面有内部分子差距，并且所述差异涉及侧链的组分和长度。

42.权利要求39的方法，其中所述第一聚羧酸酯重复单元存在的量为所述分散剂组分的30-99摩尔%，且所述第二聚羧酸酯重复单元存在的量为所述分散剂组分的约70至约1摩尔%。

43.权利要求39的方法，其中所述缩聚组分的第一缩聚重复单元由通式VI表示：

其中A具有5-10个C原子并且为取代的或未取代的芳族或杂芳族化合物；B为N、NH或O；如果B为N，n为2且如果B为NH或O，n为1；R¹和R²各自彼此独立地为支链或直链C₁至C₁₀烷基、C₅至C₈环烷基、芳基、杂芳基或氢；a为约1至约300的整数；X为支链或直链C₁至C₁₀烷基、C₅至C₈环烷基、芳基、杂芳基或H；

其中，所述缩聚组分的所述第二缩聚重复单元由通式VII表示：

其中，所述缩聚组分的所述第三缩聚重复单元由通式(VIII)表示：

其中在式(VII)和式(VIII)中，D为具有5-10个碳原子的取代或未取代的杂芳族化合物；E为N、NH或O；如果E为N，m为2以及如果E为NH或O，m为1；R³和R⁴各自彼此独立地为支链或直链C₁至C₁₀烷基、C₅至C₈环烷基、芳基、杂芳基或氢；b为0-300的整数；M为碱金属离子、碱土金属离子、铵离子、有机铵离子和/或H，并且如果M为碱土金属离子，c为1/2，否则c为1；并且其中A、B、R¹、R²、a、X、D、E、R³、R⁴、b和M各自彼此独立地与上述单个第一缩聚物重复单元相同或不同。

44.权利要求39的方法，其中所述板体为矩形且厚度最高达约2英寸（50mm）。

45.权利要求39的方法，其中所述板体还包括在所述板体的一个或多个表面上的一种或多种表面材料。

46.权利要求39的方法，其中所述板还包括添加剂，其选自促凝剂、缓凝剂、防流淌剂、粘合剂、除尘剂、发泡剂、增强材料、生物杀灭剂及其结合。

47.权利要求39的方法，其中所述二水合硫酸钙基体在所述板体中包括至少50重量%的所有无机粘合剂组分。

48.权利要求39的方法，包括：

将半水合硫酸钙、水与所述缩聚组分结合以形成浆料；

使所述浆料沉淀在传送机上；

将所述浆料形成板；和

使半水合硫酸钙水合并且形成二水合硫酸钙基体。

49.权利要求48的方法，还包括将发泡剂加至所述浆料。

50.权利要求49的方法，其中所述发泡剂为泡沫形式。

51.权利要求48的方法，还包括在所述浆料中含有选自下列的添加剂：促凝剂、缓凝剂、防流淌剂、粘合剂、除尘剂、发泡剂、增强材料、生物杀灭剂及其结合。

52.一种制造石膏产品的方法，包括：

将半水合硫酸钙、水和第一剂量的第一缩聚物分散化合物结合；

如果需要加入第二剂量的第二分散剂；

测试所述石膏浆料的特性；

将所述浆料形成产品；

使产品凝固；

检测产品特性；

基于上述检测和测试步骤的特性改变第一分散剂的第一剂量或第二分散剂的第二剂量以改变第一分散剂与第二分散剂的比例。

53.权利要求52的方法，其中所述第一分散剂包括：

第二缩聚重复单元，其具有OP(OH)₂基团和一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；和

第三缩聚重复单元，其具有一个由芳族亚单元和杂芳族亚单元组成的基团；其中所述第二缩聚重复单元和第三缩聚重复单元的唯一不同之处在于所述第二缩聚重复单元中的OP(OH)₂基团在所述第三缩聚重复单元中由H替代，且所述第三缩聚重复单元与所述第一缩聚重复单元不相同。

54.权利要求52的方法，其中所述第二分散剂包括：具有分散特性的组合物，其选自具有聚醚侧链的梳型聚合物、萘磺酸盐-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐-甲醛缩合物及其混合物。

55.权利要求52的方法，还包括将发泡剂加至所述石膏浆料中。

56.权利要求52的方法，其中所述结合步骤在混合机中进行并且其中所述结合步骤包括在进入混合机前将第一分散剂、第二分散剂和其结合物之一与水混合。

57.权利要求52的方法，还包括将石膏添加剂与所述石膏浆料共混，所述添加剂选自缓凝剂、促凝剂、防流淌剂、淀粉、生物杀灭剂、粘合剂、发泡剂、增强材料、除尘剂及其混合物。

58.权利要求52的方法，其中所述第一添加共混物和第二添加共混物的至少一种还包括消泡剂。