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復合防火玻璃研究進展:無機灌漿式復合防火玻璃

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無機灌漿式復合防火玻璃

  無機灌漿式復合防火玻璃是指通過特殊工藝制備高模數的硅酸鹽(M2 O nsi2,M=Li、Na、K,n>4)溶液,灌注到四周以特制阻燃膠條密封的多層玻璃腔體中,原位反成固化成透明的防火層材料,制得復合防火玻璃。無機灌漿式復合防火玻璃的防火層材料為高模數的硅酸鹽水溶液原位反應固化制得,在遇火發泡后同樣具有優異的隔火隔熱性能;相比于低模數的硅酸鹽材料,高救酸材料的市外線照性能特別異,其制備的復合防火玻璃可以在實驗室紫外線*照條件下2000甚至以上不出現發烏、氣泡等現象,根據國外經驗用作外窗使用壽命可達15年以上;但由于采用灌漿工藝生產,必須保證反應前硅酸鹽溶洨的流動性要好,因此含水量比較高(般在50%以上),這就導致了防火玻璃的耐寒性能差、易發生墜脹變形影響外觀;耐寒性能差導致防火玻璃的使用范圍大大受限,比如在我國,目前無機灌漿式復合防火玻璃的最低使用溫度在-15℃左右,用作外窗的話在東北、西北和西部地區根木無法使用,甚至華北地區使用都會存在一些問題。

復合防火玻璃研究進展:無機灌漿式復合防火玻璃

  穆元春利用“粒子設計”原理合成出高固含、低粘度、具有核殼結構的 K,Osio2基原液,根據原位反應法制備了超薄型復合防火玻璃,并且實現了結構曲面異形化:其制備的高模數的 K,O nsi2基復合防火玻璃具有透過率高、耐候性能優異等特點,尤其是耐紫外線*照性能超過2000h。


  徐磊等在穆元春工作的基礎上,對無機復合防火玻璃的耐候性能進行了研究,認為耐候性能是由無機防火膠的固相含量和模數綜合決定的,缺陷的產生要根據生產過程及使用環境綜合考慮。

  李武川采用硅溶膠來替代兩烯酰胺和SiO2分散液,利用KOH溶液進行固化獲得了無機復合防火玻璃防火層枯料。對溶膠的分敗性能、固化配方和工藝條件行研究結果表明,SM601與硅溶膠混合后,硅溶膠分散性能良好且無化學反應發生硅溶膠的最佳固化溫度為80C,SiO2與KOH的摩爾含量比例在1.8-2.2范圍內凝膠條件最佳:通過加入消泡劑水溶性硅油可以減少氣泡的生成;隨著硼砂含量增加,耐火性能提升,但是防火玻璃透光率降低,最佳添加量為0.45%。


  王哲在李武川的基礎上做了更加深入的研究,從根本上對硅酸鉀基和硅酸鈉基兩種防火玻璃夾層膠進行對比,并且通過添加防凍劑、阻燃劑來提高防火玻璃的耐寒性能和耐火性能。結果表明,509%硅溶膠、氫氧化鈉、氫氧化鉀共同制備防火玻璃夾層膠效果更好:模數越高,-SiO-Si-鍵越多,而在相同模數下硅酸鈉凝膠比硅酸鉀凝膠含有更多的Si-O)Si鍵,并且由于發泡過程會發生Si-OH之間的脫水縮合,所以發泡層中的-Si-O-Si-鍵比發泡前凝膠中多,因此模數越高,發泡層越致密,耐火性能越高:硅酸鉀和硅酸鈉凝膠之間的差異主要是凝膠中-SiO-Si-鍵的含量及Na'和K'粒徑的不同造成的,Nat比K對水具有更高的束縛力。

總結及展望

       相比無機復合防火玻璃,有機復合防火玻璃無論是在時火性能還是耐候性能方面都處子劣勢,并且有機訪火標料還會造成環境污染。隨著最近幾年無機復合防火玻璃的研發成功及推廣應用,有機防火玻璃必將逐步被市場所淘汰。


  無機夾層式復合防火玻璃的時寒性能十分優異,但由于防火層材料為低模數的硅酸鹽,使得其耐紫外線*照性能很差,在使用過程中極易發烏,出泡:同時由于制備工藝導致其邊部密封性能不好,在儲存過程中容易因受潮或遇水而發生流膠。


  無機灌漿式復合防火玻璃由于防火層材料為高模數的硅酸鹽,其耐紫外線*照性能十分優異,可達200。不發烏、出泡。



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