CN107151547A - 一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，包括以下步骤：一、将亲水性纳米核壳结构有机‑无机杂化颗粒加入到去离子水中，高速搅拌20‑30min，搅拌速度为1500‑1800r/min，得到溶液一；二、依次向溶液一中加入氟硅酸钠、偏铝酸钠、水性膨润土、多磷酸酯、聚磷酸铵、硼酸钠、碱式碳酸锌、水性松香乳液和聚硅氧烷乳液，在100‑120℃下加热并搅拌40‑60min，得到溶液二；三、将溶液二置于真空环境中进行真空加压，压强为10‑20MPa，加压20‑30min，得到防火胶粗品；四、向防火胶粗品中加入质量百分浓度为50％的氢氧化钾水溶液，在抽真空的条件 下缓慢搅拌20‑30min，即可得到成品。本发明制备的防火胶可使玻璃具有无微泡、透过率高和防火时间长的优点。

Description

一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法
技术领域
本发明属于玻璃防火制作技术领域，具体涉及一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法。
背景技术
随着城市化进展的脚步越来越快，房屋的建筑窗体也变得越来越大，高雅美观、功能安全的玻璃构件正逐步受到国内外设计师的青睐，这直接导致各类安全玻璃及特种玻璃在建筑玻璃行业中快速发展。建筑玻璃已从单纯作为采光、装饰用材料逐步向具有光线控制、调节室温、降低噪音、改善居住环境等多重功能复合的方向发展。其中中空玻璃是一种良好的隔热、隔音、美观适用、可降低建筑物自重的新型建筑材料，另外还具有节能、安全、防雾等作用，主要应用于建筑外墙、门窗、火车、轮船、电器产品等。但目前常用的中空玻璃都不具备防火功能。防火玻璃除了具有普通玻璃的某些性能外，还具有控制火势蔓延、隔烟和隔热等性能，为火灾发生时的有效救护提供了宝贵的救援时间，最大限度地降低了人员、财产和建筑物的损失。由于近期国内外某些知名的大型建筑频发火灾，人们开始逐渐关注复合防火玻璃的研发生产和使用效果。
防火玻璃可以使逃生和救援人员免遭热辐射伤害，并将火灾的破坏力降低到最小程度。当遇到火灾时复合防火玻璃中的防火胶层会迅速发泡膨胀形成绝热的耐火隔热泡沫层，大量吸收火灾产生的热量，同时胶层还可以粘结破碎的玻璃片，以保持整体的完整性。目前国内外对复合防火玻璃专用防火胶的研究处于基础研究阶段，一般都是用水或水玻璃的混合物直接搅拌制备而成，研究发现利用这种防火胶所制备的防火玻璃不仅存在大量微泡、表观质量较差等缺点，而且存在防火胶层硬度不够等问题，严重影响了防火玻璃的使用效果和使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，本发明采用亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒制备防火玻璃的防火胶，解决了现有技术中防火胶易导致玻璃夹层产生大量微泡、表观质量差的技术问题，采用本发明提供的防火胶制备的防火玻璃具有无微泡、透过率高和防火时间长的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，包括以下步骤：
一、将亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒加入到去离子水中，高速搅拌20-30min，搅拌速度为1500-1800r/min，得到溶液一；
二、依次向溶液一中加入氟硅酸钠、偏铝酸钠、水性膨润土、成炭剂、聚磷酸铵、交联剂、碱式碳酸锌、水性松香乳液和聚硅氧烷乳液，在100-120℃下加热并搅拌40-60min，得到溶液二；
三、将溶液二置于真空环境中进行真空加压，压强为10-20MPa，加压20-30min，得到防火胶粗品；
四、向防火胶粗品中加入质量百分浓度为50％的氢氧化钾水溶液，在抽真空的条件 下缓慢搅拌20-30min，即可得到成品。
优选的，所述防火胶包括以下重量份的原料：亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒15-25份、去离子水20-30份、氟硅酸钠10-13份、偏铝酸钠8-12份、水性膨润土7-10份、成炭剂10-15份、聚磷酸铵10-12份、交联剂7-10份、碱式碳酸锌6-11份、水性松香乳液8-16份、聚硅氧烷乳液14-18份和氢氧化钾水溶液18-22份。
优选的，所述亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒粒径为60-80nm，粒径分布指数PDI小于0.01。
优选的，所述亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒的核层物质为气相纳米二氧化硅颗粒，粒径为50-80nm，粒径分布指数PDI小于0.005，其壳层物质为甲基丙烯酸-丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，壳层厚度为5-10nm。
优选的，所述步骤二的成炭剂为蔗糖、果糖、葡萄糖和麦芽糖中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤二的交联剂为氟硅酸钠、氟硅酸钾和氟化铝中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤四在加入氢氧化钾水溶液前，先先氢氧化钾水溶液中加入耐热稳定剂、离子固定剂、储存稳定剂和消泡剂。
优选的，所述耐热稳定剂为硼砂或硼酸，离子固定剂为氧化锌、氧化铝或淀粉，储存稳定剂为多聚磷酸钠或多聚磷酸钾，消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂。
本发明的有益效果是：
本发明采用亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒制备防火玻璃的防火胶，解决了现有技术中防火胶易导致玻璃夹层产生大量微泡、表观质量差的技术问题，采用本发明提供的防火胶制备的防火玻璃具有无微泡、透过率高和防火时间长的优点。
本发明的防火胶不仅具有良好的阻燃、防腐、防霉，还具有防白蚂蚁的功效。
本发明的防火胶粗品处理使用真空加压工艺，可以使木材结构中的细胞间隙扩张，加快气体的排除，促进防火液杂质气体的残留，方便有效，成本较低。
具体实施方式
实施例1
一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，包括以下步骤：
一、将亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒加入到去离子水中，高速搅拌30min，搅拌速度为1800r/min，得到溶液一；
二、依次向溶液一中加入氟硅酸钠、偏铝酸钠、水性膨润土、成炭剂、聚磷酸铵、交联剂、碱式碳酸锌、水性松香乳液和聚硅氧烷乳液，在100-120℃下加热并搅拌40-60min，得到溶液二；
三、将溶液二置于真空环境中进行真空加压，压强为10MPa，加压20min，得到防火胶粗品；
四、向防火胶粗品中加入质量百分浓度为50％的氢氧化钾水溶液，在抽真空的条件 下缓慢搅拌20min，即可得到成品。
防火胶包括以下重量份的原料：亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒15份、去离子水20份、氟硅酸钠10份、偏铝酸钠12份、水性膨润土7份、成炭剂15份、聚磷酸铵12份、交联剂7份、碱式碳酸锌6份、水性松香乳液16份、聚硅氧烷乳液14份和氢氧化钾水溶液18份。
亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒粒径为60nm，粒径分布指数PDI小于0.01。
亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒的核层物质为气相纳米二氧化硅颗粒，粒径为50nm，粒径分布指数PDI小于0.005，其壳层物质为甲基丙烯酸-丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，壳层厚度为5nm。
步骤二的成炭剂为蔗糖、葡萄糖和麦芽糖的组合。
步骤二的交联剂为氟硅酸钾和氟化铝的组合。
步骤四在加入氢氧化钾水溶液前，先先氢氧化钾水溶液中加入耐热稳定剂、离子固定剂、储存稳定剂和消泡剂。
耐热稳定剂为硼砂，离子固定剂为淀粉，储存稳定剂为多聚磷酸钠，消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂。
实施例2
一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，包括以下步骤：
一、将亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒加入到去离子水中，高速搅拌30min，搅拌速度为1800r/min，得到溶液一；
二、依次向溶液一中加入氟硅酸钠、偏铝酸钠、水性膨润土、成炭剂、聚磷酸铵、交联剂、碱式碳酸锌、水性松香乳液和聚硅氧烷乳液，在120℃下加热并搅拌60min，得到溶液二；
三、将溶液二置于真空环境中进行真空加压，压强为20MPa，加压30min，得到防火胶粗品；
四、向防火胶粗品中加入质量百分浓度为50％的氢氧化钾水溶液，在抽真空的条件 下缓慢搅拌30min，即可得到成品。
防火胶包括以下重量份的原料：亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒25份、去离子水30份、氟硅酸钠13份、偏铝酸钠12份、水性膨润土10份、成炭剂15份、聚磷酸铵12份、交联剂10份、碱式碳酸锌11份、水性松香乳液16份、聚硅氧烷乳液18份和氢氧化钾水溶液22份。
亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒粒径为80nm，粒径分布指数PDI小于0.01。
亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒的核层物质为气相纳米二氧化硅颗粒，粒径为80nm，粒径分布指数PDI小于0.005，其壳层物质为甲基丙烯酸-丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，壳层厚度为10nm。
步骤二的成炭剂为蔗糖、果糖、葡萄糖和麦芽糖的组合。
步骤二的交联剂为氟硅酸钠、氟硅酸钾和氟化铝的组合。
步骤四在加入氢氧化钾水溶液前，先先氢氧化钾水溶液中加入耐热稳定剂、离子固定剂、储存稳定剂和消泡剂。
耐热稳定剂为硼砂，离子固定剂为氧化锌，储存稳定剂为多聚磷酸钠，消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、将亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒加入到去离子水中，高速搅拌20-30min，搅拌速度为1500-1800r/min，得到溶液一；
二、依次向溶液一中加入氟硅酸钠、偏铝酸钠、水性膨润土、成炭剂、聚磷酸铵、交联剂、碱式碳酸锌、水性松香乳液和聚硅氧烷乳液，在100-120℃下加热并搅拌40-60min，得到溶液二；
三、将溶液二置于真空环境中进行真空加压，压强为10-20MPa，加压20-30min，得到防火胶粗品；
四、向防火胶粗品中加入质量百分浓度为50％的氢氧化钾水溶液，在抽真空的条件 下缓慢搅拌20-30min，即可得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述防火胶包括以下重量份的原料：亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒15-25份、去离子水20-30份、氟硅酸钠10-13份、偏铝酸钠8-12份、水性膨润土7-10份、成炭剂10-15份、聚磷酸铵10-12份、交联剂7-10份、碱式碳酸锌6-11份、水性松香乳液8-16份、聚硅氧烷乳液14-18份和氢氧化钾水溶液18-22份。
3.根据权利要求1所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒粒径为60-80nm，粒径分布指数PDI小于0.01。
4.根据权利要求3所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述亲水性纳米核壳结构有机-无机杂化颗粒的核层物质为气相纳米二氧化硅颗粒，粒径为50-80nm，粒径分布指数PDI小于0.005，其壳层物质为甲基丙烯酸-丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，壳层厚度为5-10nm。
5.根据权利要求1所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述步骤二的成炭剂为蔗糖、果糖、葡萄糖和麦芽糖中的任一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述步骤二的交联剂为氟硅酸钠、氟硅酸钾和氟化铝中的任一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述步骤四在加入氢氧化钾水溶液前，先先氢氧化钾水溶液中加入耐热稳定剂、离子固定剂、储存稳定剂和消泡剂。
8.根据权利要求7所述的一种用于防火玻璃的防火胶的制备方法，其特征在于，所述耐热稳定剂为硼砂或硼酸，离子固定剂为氧化锌、氧化铝或淀粉，储存稳定剂为多聚磷酸钠或多聚磷酸钾，消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂。
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