一種隔熱型復合防火玻璃及其制備工藝制造技術

本申請涉及玻璃產品制造技術領域，具體公開了隔熱型復合防火玻璃及其制備工藝

【技術實現步驟摘要】
一種隔熱型復合防火玻璃及其制備工藝


[0001]本申請涉及玻璃產品制造
，更具體地說，它涉及一種隔熱型復合防火玻璃及其制備工藝
。

技術介紹

[0002]防火是建筑安全設計中重要的一環，隨著各國相關防火法規的實施以及建筑業的發展，各類建筑用防火材料愈加受到重視
。
玻璃是建筑物不可缺少的建筑材料，當普通玻璃遇火時，玻璃的兩個表面有溫度差，玻璃的向火面溫度高受熱膨脹導致玻璃由于溫度差產生的內應力而向內彎曲變形，玻璃向火面微裂紋受熱應力作用逐漸擴展導致玻璃破裂，造成大量人員傷亡，因此防火玻璃應運而生
。
[0003]防火玻璃分為復合防火玻璃與單片防火玻璃，復合防火玻璃由兩層或多層玻璃原片附之一層或多層水溶性無機防火膠夾層復合而成，以無機水凝膠為主體的納米硅復合防火玻璃由于具有優秀的耐輻照
、
綠色環保
、
透光率高和隔熱性強等優勢，已經在防火玻璃領域扮演著重要的角色
。
其中灌漿玻璃遇到高溫之后中間的防火透明膠層會迅速發泡
、
膨脹
、
蔓延，形成一面不透明的防火隔熱板
。
隔熱板不單可以阻止火焰蔓延，還可以阻止迎火面高溫向背火面傳導，保護背火面的物品和人員，但其中間膠層為軟性，抗沖擊強度較低，易引起玻璃的破碎
。

技術實現思路

[0004]為了提高隔熱玻璃的力學性能，本申請提供一種隔熱型復合防火玻璃及其制備工藝
。
[0005]第一方面，本申請提供一種隔熱型復合防火玻璃，采用如下的技術方案：一種隔熱型復合防火玻璃，由中空的玻璃結構件以及凝膠夾層組成，所述凝膠夾層包括如下重量份原料：硅溶膠
10
?
15
份
、
磷酸氫二鈉3?5份
、
二氧化硅中空微球2?4份
、
二氧化鋯1?3份
、
硼酸酯5?8份
、
莫來石纖維2?4份
、
改性聚二甲基硅氧烷6?
10
份
、
增韌劑2?7份
。
[0006]通過采用上述技術方案，硅溶膠做粘結劑，莫來石纖維實現各組分的連接，加強凝膠層的結合能力，硼酸酯與體系中的活潑氫原子發生酯化反應形成硼酸酯鍵，這些硼酸酯鍵能夠在分子間形成強有力的化學鍵，與聚二甲基硅氧烷形成穩定的三維交聯結構，提高材料的抗沖擊強度
、
硬度和耐熱性
。
二氧化鋯進一步提高凝膠固化后的力學性能，二氧化硅中空微球的加入減輕材料重量，且具有好的流動性，有利于凝膠灌漿時的操作，其中空的結構能夠在凝膠中形成連續的空腔結構，進一步提高材料阻隔熱量的能力，提高玻璃的隔熱能力；磷酸氫二鈉做穩定劑，提高凝膠的熱穩定性，防腐蝕防止夾層中的微生物對凝膠有機物產生腐蝕，導致隔熱能力下降，影響玻璃的透光率
。
[0007]可選的，所述改性聚二甲基硅氧烷采用以下方法制備：
(1)
將烯丙基聚氧乙烯醚
、
乙烯基三乙氧基硅烷與聚二甲基硅氧烷混合加入異丙
醇中，加熱至
80
?
90℃
，邊攪拌邊加入催化劑；
(2)
在
110
?
120℃
下保溫反應，得到粗產物，經除醇
、
干燥后得到改性聚二甲基硅氧烷
。
[0008]通過采用上述技術方案，聚二甲基硅氧烷的加入可以與原料中的其他成分反應生成網絡結構，但聚二甲基硅氧烷在溶液中的分散性較差，相容性不好，導致防火玻璃的抗沖擊強度與可見光透過性降低，對聚二甲基硅氧烷進行改性引入更多的活潑氫基團與親水基團，提高聚二甲基硅氧烷在體系中的分散性，使網絡結構具有更好的穩定性，保證防火玻璃在面臨低溫時仍具有好的抗沖擊強度
。
[0009]可選的，所述烯丙基聚氧乙烯醚
、
乙烯基三乙氧基硅烷與聚二甲基硅氧烷的重量份之比為
2:(0.5
?
1):1。
[0010]可選的，所述催化劑為硫酸或鹽酸
。
[0011]通過采用上述技術方案，在制備改性聚二甲基硅氧烷時，通過控制原料的加入比例與催化劑的種類，減少在改性過程中副反應的發生，提高轉化率，改善聚二甲基硅氧烷在體系中的分散性
。
[0012]可選的，所述硼酸酯為三苯基硼酸酯與二茂鐵硼酸酯中的任意一種
。
[0013]通過采用上述技術方案，三苯基硼酸酯與二茂鐵硼酸酯都是具有剛性結構的硼酸酯，可以與具有活潑氫的聚二甲基硅氧烷發生酯化反應，形成網絡結構，剛性結構與具有韌性的網絡結構的存在，能夠提高凝膠材料固化后的硬度，提高玻璃的抗沖擊強度
。
[0014]可選的，所述增韌劑為環氧樹脂
。
[0015]通過采用上述技術方案，環氧樹脂能夠與具有活潑氫的聚二甲基硅氧烷發生交聯反應，形成網絡結構，提高網絡結構成型的穩定性，進一步提高材料韌性與抗沖擊強度
。
[0016]可選的，所述凝膠夾層還包括2?6份的2?
羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯
。
[0017]通過采用上述技術方案，加入2?
羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯一方面提高二氧化鋯與聚二甲基硅氧烷之間的結合能力
、
提高無機材料在網狀結構中的穩定性，另一方面可以提高凝膠對玻璃結構件的附著力及粘結強度，具有低的收縮率，在低溫下也具有穩定的性能，保證防火玻璃性能的穩定性
。
[0018]第二方面，本申請提供一種隔熱型復合防火玻璃的制備工藝，采用如下的技術方案：一種隔熱型復合防火玻璃的制備工藝，包括如下步驟：
(1)
凝膠夾層的制備：按重量份依次加入硅溶膠
、
磷酸氫二鈉
、
硼酸酯
、
莫來石纖維
、
改性聚二甲基硅氧烷與增韌劑溶于去離子水中加熱升溫
40
?
50℃
反應，隨后加入二氧化硅中空微球與二氧化鋯室溫攪拌均勻至無色透明溶液，靜置
12h
，將溶液過濾，濾液待用；
(2)
將上述濾液灌入中空玻璃結構件的中間夾層內，待灌注的濾液完全固化成膠后，以玻璃條和透明阻燃膠密封灌漿口，制得所述隔熱型復合防火玻璃
。
[0019]通過采用上述技術方案，將各反應原料高溫下混合，有利于反應的進行，加快反應速率與轉化率，灌漿進中空結構件封口后得到所述隔熱型復合防火玻璃
。
[0020]綜上所述，本申請具有以下有益效果：
1、
由于本申請采用具有剛性結構硼酸酯與能夠形成網絡結構的聚二甲基硅氧烷，制得的凝膠固化后既具有較好的硬度又具有好的韌性，抗沖擊強度高
、
隔熱能力好，在低溫
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種隔熱型復合防火玻璃，其特征在于，包括中空的玻璃結構件以及凝膠夾層，所述凝膠夾層包括如下重量份原料：硅溶膠
10
?
15
份
、
磷酸氫二鈉3?5份
、
二氧化硅中空微球2?4份
、
二氧化鋯1?3份
、
硼酸酯5?8份
、
莫來石纖維2?4份
、
改性聚二甲基硅氧烷6?
10
份
、
增韌劑2?5份
。2.
根據權利要求1所述的一種隔熱型復合防火玻璃，其特征在于：所述改性聚二甲基硅氧烷采用以下方法制備：（1）將烯丙基聚氧乙烯醚
、
乙烯基三乙氧基硅烷與聚二甲基硅氧烷混合加入異丙醇中，加熱至
80
?
90℃
，邊攪拌邊加入催化劑；（2）在
110
?
120℃
下保溫反應，得到粗產物，經除醇
、
干燥后得到改性聚二甲基硅氧烷
。3.
根據權利要求2所述的一種隔熱型復合防火玻璃，其特征在于：所述烯丙基聚氧乙烯醚
、
乙烯基三乙氧基硅烷與聚二甲基硅氧烷的重量份之比為（
1.5
?2）
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：閆瑞剛，趙建勛，
申請(專利權)人：山西百澳智能玻璃股份有限公司，
類型：發明
國別省市：