, 再通過(guò)100目篩網(wǎng)過(guò)濾,所得濾液即為復(fù)合防火玻璃的防火液。
[0094] 上述復(fù)合防火玻璃的防火液中各助劑的作用如下:
[0095] 多元醇:指分子中含有三個(gè)或三個(gè)以上羥基的醇類,例如甘油、三羥基甲基乙烷、 季戊四醇、木糖醇、山梨醇等;凡是具有較強(qiáng)結(jié)晶性和較高粘結(jié)強(qiáng)度的多元醇均可采用;本 發(fā)明采用的多元醇為甘油、木糖醇及季戊四醇中的一種或兩種以上,通過(guò)使用上述多元醇, 提高了復(fù)合防火玻璃的黏結(jié)性和強(qiáng)度;同時(shí)上述多元醇也是碳?xì)浠衔?,也可作為成碳劑?在一定程度上具有表面活性劑的作用,且其本身起到了一定的消泡和防凍效果。
[0096] 功能單體:指能提供特定功能基團(tuán)的單體,如黏結(jié)性、耐水性、穩(wěn)定性等;凡是能 提高復(fù)合防火玻璃的防火液的黏結(jié)性與穩(wěn)定性的功能單體均可采用;本發(fā)明采用的功能單 體為丙烯酸、甲基丙烯酸及聚丙烯酰胺中的一種或兩種以上;其中,丙烯酸和甲基丙烯酸作 為水溶性單體,可用作乳化劑、合成聚合物單體,甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯作為共聚單體, 可調(diào)節(jié)復(fù)合防火玻璃的防火液的各層聚合物的玻璃化溫度,增加其粘結(jié)強(qiáng)度及穩(wěn)定性。
[0097] 成炭劑及成炭助劑:在足夠的熱量下,分子中的羥基從碳鏈上斷裂,失去羥基的碳 鏈形成活性炭,活性炭形成絕緣層以阻止熱傳遞;凡是在高溫下可形成長(zhǎng)鏈炭絕緣層的成 炭劑均可采用;本發(fā)明采用的成碳劑為蔗糖、果糖、葡萄糖及砂糖中的一種或兩種以上,成 碳助劑為磷酸二氫鉀、磷酸氫鉀、磷酸二氫鈉及磷酸氫鈉中的一種或兩種以上;當(dāng)防火膠層 在高溫下發(fā)泡產(chǎn)生孔隙時(shí),成炭劑及成炭助劑炭化形成長(zhǎng)鏈的炭化物,沉積在上述孔隙中, 長(zhǎng)鏈的炭化物能夠吸收大量熱量,從而增強(qiáng)了玻璃的防火性能。
[0098] 消泡劑:可抑制產(chǎn)生泡沫或消除已產(chǎn)生的泡沫;本發(fā)明采用的消泡劑是聚醚改性 有機(jī)硅BYK-024和/或聚氨酯類助劑902W;由于在制備復(fù)合防火玻璃的防火液時(shí)需要攪拌 才能使各物質(zhì)充分混合,而攪拌同時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生氣泡,在復(fù)合防火玻璃的防火液固化 成防火膠而覆于復(fù)合防火玻璃的表面時(shí),氣泡會(huì)存在于防火膠層中,使復(fù)合防火玻璃的表 觀質(zhì)量變的較差,而通過(guò)加入上述消泡劑能夠消除防火液中的氣泡,即消除防火膠層中的 氣泡,進(jìn)而提高了復(fù)合防火玻璃的表觀質(zhì)量。耐熱穩(wěn)定劑:本發(fā)明采用的耐熱穩(wěn)定劑為硼砂 和/或硼酸,具有阻燃性,可改善復(fù)合防火玻璃的防火液固化成的防火膠層的耐熱及透明 性能,控制上述防火膠層的熱膨脹率,進(jìn)而提高復(fù)合防火玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、抗機(jī)械沖擊能 力及熱沖擊能力。
[0099] 離子固定劑:本發(fā)明采用的離子固定劑為氧化鋅、氧化鋁及淀粉中的一種或兩種 以上,其可改變復(fù)合防火玻璃的防火液固化成的防火膠層中氧化鉀的活性,通過(guò)加入上述 離子固定劑可提高上述防火膠層的耐水性。
[0100] 流平劑:本發(fā)明采用的流平劑為聚醚類助劑RH-212,在制備復(fù)合防火玻璃時(shí),覆 在復(fù)合防火玻璃表面的復(fù)合防火玻璃的防火液涂層需要晾干,由于復(fù)合防火玻璃具有一定 的撓度,在晾干過(guò)程中,復(fù)合防火玻璃的防火液固化成的防火膠層不可避免的產(chǎn)生厚薄差, 通過(guò)加入上述流平劑,使上述防火膠層在受壓后仍能形成平整、光滑及均勻的膠層,以保證 上述防火膠層均勻且無(wú)氣泡。
[0101] 固化劑:本發(fā)明采用的固化劑為氟硅酸鈉、氟硅酸鉀及氟化鋁中的一種或兩種以 上,無(wú)皂核殼乳液和氫氧化鉀水溶液反應(yīng)生成復(fù)合防火玻璃的防火液,即固含量較高的鉀 水玻璃,利用固化劑可加速兩者的反應(yīng)速度及固化速度,并提高復(fù)合防火玻璃的防火液固 化成的防火膠層的強(qiáng)度及復(fù)合防火玻璃的強(qiáng)度。
[0102] 交聯(lián)劑:本發(fā)明采用的交聯(lián)劑為1,2-二乙烯基苯,其可加速?gòu)?fù)合防火玻璃的防火 液的硬化,提高復(fù)合防火玻璃的防火液的耐熱性,提高復(fù)合防火玻璃固化而成的防火膠的 機(jī)械強(qiáng)度及耐候性。
[0103] 引發(fā)劑:本發(fā)明采用以摩爾比為1:1的過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉的混合物作為氧化 還原引發(fā)劑,其可引發(fā)單體進(jìn)行聚合反應(yīng),是制備上述無(wú)皂核殼乳液重要的組成部分,直接 影響上述無(wú)皂核殼乳液的聚合反應(yīng)速率、單體的轉(zhuǎn)化率及最終粒子的粒徑大小等等;氧化 還原引發(fā)劑體系是利用氧化劑和還原劑之間的電子轉(zhuǎn)移所生成的自由基來(lái)引發(fā)無(wú)皂核殼 乳液的聚合反應(yīng),由于氧化還原引發(fā)體系的反應(yīng)活化能遠(yuǎn)小于熱引發(fā)體系的反應(yīng)活化能, 可以降低上述無(wú)皂核殼乳液的引發(fā)溫度,提高反應(yīng)速率,降低反應(yīng)能耗,同時(shí)還可以避免部 分功能單體在高溫下的發(fā)生水解反應(yīng)。
[0104] 乳化劑:傳統(tǒng)的乳液發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)均需使用乳化劑,以使聚合體系穩(wěn)定,但卻將 乳化劑帶入最終產(chǎn)品中去,即使通過(guò)水洗工藝也無(wú)法將乳化劑完全除凈。由于乳化劑的存 在會(huì)影響乳液聚合物的光學(xué)性能、電性能、涂膜的致密性、耐水性、耐擦洗性和附著力等,限 制了乳液的應(yīng)用范圍;同時(shí)價(jià)格昂貴的乳化劑又增加了乳液的生產(chǎn)成本。為了克服由于乳 化劑帶來(lái)的弊端,開(kāi)發(fā)出了新的乳液聚合體系一一無(wú)皂乳液聚合。這種乳液聚合是在傳統(tǒng) 乳液聚合基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),所謂無(wú)皂乳液聚合指在反應(yīng)過(guò)程中完全不加乳 化劑的乳液聚合過(guò)程,降低了乳液的生產(chǎn)成本。
[0105] 本發(fā)明的復(fù)合防火玻璃的防火液為無(wú)皂乳液:即乳液中完全沒(méi)有乳化劑,乳膠粒 子主要是通過(guò)結(jié)合在聚合物長(zhǎng)鏈或其端基上的各種離子基團(tuán)而得以穩(wěn)定的。要引入這些基 團(tuán)主要是通過(guò)與水溶性單體進(jìn)行共聚,共聚物由于具有親水性而位于膠粒的表面,這些親 水基團(tuán)可以在一定的pH值下以離子形式存在,也可以依靠它們之間的空間位阻效應(yīng)從而 使乳膠粒子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);而丙烯酸由于含有親水基團(tuán)-C00H,可以起到類似乳化劑的作 用,原因在于丙烯酸是水溶性單體,既含有親水性基團(tuán)-C00H,同時(shí)又含有疏水基團(tuán)-CH3, 因此在本發(fā)明的無(wú)皂核殼乳液聚合中,部分丙烯酸單體可以近似起到乳化劑的作用,部分 丙烯酸又可以起到聚合單體的作用,同時(shí)丙烯酸的玻璃化溫度為105度左右,與苯乙烯、甲 基丙烯酸甲酯相似。
[0106] 本發(fā)明方法制備的復(fù)合防火玻璃的防火液為核殼結(jié)構(gòu)的乳液:主要是指兩種或多 種單體在一定條件下分階段或多段聚合,使乳膠粒的內(nèi)側(cè)或外側(cè)分別富集不同成分,即核 殼型乳膠粒,從而賦予了核與殼各不同的功能,得到不同性能的復(fù)合乳液。
[0107] 本發(fā)明方法中制備第二混合單體乳液時(shí),使用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸 丁酯進(jìn)行反應(yīng)獲得共聚物,苯乙烯由于含有苯環(huán),且其玻璃化溫度為105度左右,在常溫下 為玻璃態(tài),可以提高共聚物的剛性,同時(shí)由于采用1,2-二乙烯基苯為交聯(lián)劑,它易于使苯 乙烯與其他單體共聚,聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化溫度與聚苯乙烯相似,在不影響共聚物 的玻璃化溫度的前提下,可以降低成本;丙烯酸丁酯的玻璃化溫度為-56度左右,在常溫下 為橡膠態(tài),可以提高共聚物的韌性,防止共聚物在使用過(guò)程中發(fā)生脆性斷裂。按照本發(fā)明方 法中的組分配比得到的共聚物,即第二混合單體乳液,按照共聚物的玻璃化溫度公式計(jì)算 可知,第二混合單體乳液的玻璃化溫度在50度左右,在常溫條件下為玻璃態(tài),具有一定韌 性;在第二混合單體乳液的核殼結(jié)構(gòu)中,第二混合單體乳液中的微粒作為第一殼層包裹著 作為核的納米二氧化娃顆粒。
[0108] 本發(fā)明方法中制備第三混合單體乳液時(shí),使用了苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸 及丙烯酸丁酯,按照本發(fā)明方法的組分配比得到的共聚物,即第三混合單體乳液,按照共聚 物的玻璃化溫度公式計(jì)算可知,由于第三混合單體乳液體系中存在交聯(lián)結(jié)構(gòu),該第三混合 單體乳液的玻璃化溫度在80度左右,提高了乳膠粒子外殼的強(qiáng)度,使最終得到的復(fù)合防火 玻璃的防火液成為一種內(nèi)軟外硬的結(jié)構(gòu),即在保證復(fù)合防火玻璃的防火液固化成的防火膠 具有較高強(qiáng)度的條件下,仍具有一定的韌性。在第三混合單體乳液的核殼結(jié)構(gòu)中,第三混合 單體乳液的微粒作為第二殼層包裹著作為第一殼層的第二混合單體乳液的微粒。
[0109] 本發(fā)明方法制備的復(fù)合防火玻璃的防火液,采用了制備核殼結(jié)構(gòu)乳液的方法,核 是以二氧化硅為主的混合物,外面包裹了兩層膠體殼層,在兩層膠體殼層的外面是氫氧化 鉀溶液,兩層膠體殼層聚合物可吸收紫外線,延長(zhǎng)復(fù)合防火玻璃的使用壽命,更重要的是一 定厚度的膠體殼層在常溫或低溫下可以將二氧化硅顆粒和氫氧化鉀溶液隔離開(kāi),在常溫或 低溫時(shí),二氧化硅顆粒和氫氧化鉀溶液無(wú)法接觸,不發(fā)生反應(yīng),而當(dāng)溫度較高,即高于膠體 殼層的玻璃化溫度時(shí),膠體殼層由玻璃態(tài)變?yōu)橄鹉z態(tài),氫氧化鉀溶液滲入膠體殼層內(nèi),與二 氧化硅顆粒發(fā)生反應(yīng)得到硅酸鉀溶液,即得到含水量很小,模數(shù)為4-6的鉀水玻璃,而加入 的氟硅酸鈉,可加速鉀水玻璃的固化速度,提高鉀水玻璃固化后的強(qiáng)度;鉀水玻璃硬化后形 成的二氧化硅網(wǎng)狀骨架,在高溫下硬度下降很小,具有良好的阻燃性,可耐高溫可防火,硬 度較高,增強(qiáng)了復(fù)合防火玻璃的硬度和耐熱性能;同時(shí)因膠體中含有丙烯酸和甲基丙烯酸, 丙烯酸和甲基丙烯酸均具有親水性,膠體中含有一部分水,遇火時(shí),水將滲出,也起一定滅 火作用;本發(fā)明方法采用核殼結(jié)構(gòu)制備的復(fù)合防火玻璃的防火液,將70% -75%的無(wú)皂核 殼乳液和氫氧化鉀溶液進(jìn)行混合,在一定溫度下生成硅酸鉀,其含水量少,模數(shù)高(模數(shù)是 指水玻璃中氧化硅和堿金屬氧化物的分子比或摩爾比),可在防火時(shí)發(fā)揮更大的作用,同時(shí) 因含水量少,上述復(fù)合防火玻璃的防火液固化而成的防火膠無(wú)微泡,大大提高了復(fù)合防火 玻璃的表觀性能和防火耐熱性。
[0110] 另一方面,本發(fā)明提供了一種復(fù)合防火玻璃的防火液;上述復(fù)合防火玻璃的防火 液是由上述制備方法制備而成。
[0111] 實(shí)施例8
[0112] 如圖1所示,本發(fā)明制備了一種復(fù)合防火玻璃,由第一玻璃2和第二玻璃21組成, 第一玻璃2和第二玻璃21通過(guò)防火膠層3的黏結(jié)性層合在一起,防火膠層3是由實(shí)施例1 制備的復(fù)合防火玻璃的防火液固化而成,第一玻璃2的外表面具有減反射涂層1,減反射涂 層1為二氧化硅單層膜涂層,防火膠層3的厚度為1_,減反射涂層1的厚度為0. 0001mm。
[0113] 實(shí)施例9
[0114] 如圖2所示,本發(fā)明制備了一種復(fù)合防火玻璃,由第一玻璃2、第二玻璃21、第三玻 璃22、第四玻璃23及第五玻璃24組成,上述5片玻璃通過(guò)防火膠層3的黏結(jié)性層合在一 起,防火膠層3是由實(shí)施例1制備的復(fù)合防火玻璃的防火液固化而成,第一玻璃2的外表面 具有減反射涂層1,防火膠層3的厚度為2mm,減反射涂層1為二氧化鈦單層膜涂層,減反射 涂層1的厚度為〇?lmm〇
[0115] 作為上述實(shí)施例的優(yōu)選,在第二玻璃21的外表面可通過(guò)防火膠層3層合多片玻 璃,例如,第二玻璃21通過(guò)防火膠層3與第三玻璃22層合,第三玻璃22通過(guò)防火膠層3與 第四玻璃23層合,第四玻璃23通過(guò)防火膠層3與第五玻璃24層合,第五玻璃24通過(guò)防火 膠層3與第六玻璃層合等。
[0116] 作為上述施例的優(yōu)選,防火膠層3的厚度為lmm-2mm,第一玻璃2、第二玻璃21、第 三玻璃22、第四玻璃23及第五玻璃24的厚度均為4mm。
[0117] 作為上述施例的優(yōu)選,上述減反射涂層為二氧化硅單層膜涂層、二氧化鈦單層膜 涂層、二氧化硅/二氧化鈦雙層膜涂層、二氧化鈦/二氧化硅雙層膜涂層或二氧化硅/二氧 化鈦/二氧化硅多層復(fù)合膜涂層;上述二氧化硅單層膜涂層或二氧化鈦單層膜涂層的厚度 為0. 0001mm-0. 1mm;其中,當(dāng)復(fù)合防火玻璃的減反射涂層是多層復(fù)合膜涂層時(shí),可