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国内外防火玻璃材质介绍

随 着 人 们 生 活 水 平 的 提 高 和 建 筑 业 的 发 展 ， 普 通 玻 璃 已 经 不 能 满 足 社 会 的 需 求 ， 各 种 安全玻 璃 及 特 种 玻 璃 逐 渐 走 进 玻 璃 行 业 的 前 列 。 防火玻 璃 作 为 安 全 玻 璃 中 的 一 员 ， 除 了 具 有 普 通 玻 璃 的 一 些 性 能 外 ， 还 以 其 阻 缓 火 势 蔓 延 、 隔 热 的 能 ， 逐 步 得 到 人 们 的 青 眯 。 它 在 出 现 火 灾 度 地 降 低 了 损 失 。 在 一 些 有 特 殊 要 求 的 重 要 场 合 ， 发 挥 着 举 足 轻 重 的 作 用 。

防 火 玻 璃 经 过 十 几 年 的 发 展 ， 各 方 面 的 性 能 （耐 米 性 能 、 光 学 性 能 、 力 学 性 能 等 ）发 生 了 很 大 变 化 ， 它 所 用 的 材 质 也 发 生 了 不 小 的 变 革 。 本 文 着 重 谈 谈 构 成 防 火 玻 璃 的 材 质 ， 根 据 所 用 材 质 的 不 同 ， 防 火 玻 璃 可 分 为 以 下 几 种 ：

<晒图机p>1 夹 丝 防 火 玻 璃

夹 丝 防 火 玻 璃 是 在 两 层 玻 璃 中 间 的 有 机 胶 片 或 无 机 浆 体 的

夹 层 中 入 金 属 丝 构 成 的 复 合 体 。 丝 加 入 后 ， 不 仅 提 高 防 火 玻 璃 的 整 体 抗 冲 击 强 度 ， 而 且 能 与 电 加 热 和 安 全 报 警 系 统 相 连 接 ， 起 到 多 种 功 能 的 作 用 。

夹 丝 防 火 玻 璃 的 两 层 玻 璃 为 无 机 玻 璃 ， 有 机 胶 片 为 PVB胶

或 PVC胶 ， 无 机 浆 体 为 水 合 金 属 盐 如 硅 酸 钠 、 磷 酸 盐 、 铝 酸 盐 等 ， 金 属 丝 为 不 锈 钢 丝 。

2 特 种 材 料 防 火 玻 璃

2.1 硼 硅 酸 盐 防 火 玻 璃

硼 硅 酸 盐 防 火 玻 璃 的 化 学 组 成 ： SiO2 含 量 在 70%——80%之 间 ，

B2O3含 量 8%——13%， AI2O3含 量 2%——4%，R2O含 量 4%——10% 这 种 玻 璃 的 特 点 是 软 化 点 高 ， 热 膨 胀 系 数 低 ， 化 学 性 能 稳定 。 软 化 点 约 850°C左 右 ， 0——300°C但可以逐步改良时 热 膨 胀 系 数 为 3——40*17ˉ 7/ LC。

2.2 铝 硅 酸 盐 玻 璃

铝 硅 酸 盐 玻 璃 的 化 学 组 学 为 ： SiO2含 量 在 55%——60%之 间 ￡?

B2O35%——8%， AI2O318%——25%， R2O0.5%——1.0%， CaO4.5%——8.0%， MgO6%——9% 。 这 种 玻 璃 的 特 点 是 AI2O3 含 量 低 ， 软 化 点 高 ， 直 接 放 在 火 焰 上 加 热 一 般 不 会 炸 裂 或 变 形 。 软 化 点 在 900——920LC之 间 ， 热 膨 胀 系 数 约 为 5——7*10ˉ6/°C。

2.3 微 晶 防 火 玻 璃

微 晶 防 火 玻 璃 是 在 玻 璃 一 定 的 化 学 组 成 中 加 入 Li2O、 TiO2、

ZrO2等 晶 核 剂 ， 玻 璃 熔 化 后 再 进 行 热 处 理 ， 使 微 晶 析 出 并 均 匀 生 长 而 形 成 的 多 晶 体 。 这 种 玻 璃 的 特 点 ： 具 有 良 好 的 化 学 稳 定 性 和 物 理 力 学 性 能 ， 机 械 强 度 高 ， 抗 折 抗 压 强 度 高 ， 软 化 温 度 高 ， 热 膨 胀 系 数 小 。

3 中 空 防 火 玻 璃

中 空 防 火 玻 璃 是 在 接 触 火 焰 一 面 的 玻 璃 基 片 上 ， 涂 一 层 金

属 盐 ， 在 一 定 温 度 、 湿 度 下 干 燥 后 ， 再 加 工 成 中 空 玻 璃 的 防 火 玻 璃 。

4 夹 层 复磨煤机 合 防 火 玻 璃

由 于 夹 丝 防 火 玻 璃 的 透 光 度 不 佳 ， 后 面 几 种 的 成 本 太 高 ， 特

别 是 特 种 材 料 的 防 火 玻 璃 ， 人 们 难 以 接 受 其 高 昂 的 价 格 ， 目 前 市 场 上 销 售 的 主 要 为 透 明 夹 层 复 合 防 炎 玻 璃 。

夹 层 复 合 防 炎 玻 璃 是 由 两 层 或 两 层 以 上 的 普 通 平 板 玻 璃 间 夹 以 透 明 遇 火 膨 胀 的 防 火 胶 粘 剂 组 成 。 对 这 一 类 的 防 火 玻 璃 ， 人 们 研 究 的 焦 点 集 中 在 两 层 无 机 玻 璃 间 的 透 明 防 火 胶 粘 剂 。 原 因 防 火 玻 璃 性 能 的 好 坏 主 要 取 决 于 防 火 胶 粘 剂 性 能 的 好 坏 。

透 明 防 火 胶 粘 剂 的 料 从 广 义 上 分 为 两 类 ： 一 类 为 无 机 材 料 ， 一 类 为 有 机 材 料 。

4.1 无 机 材 料

国 内 ， 防 炎 玻 璃 广 泛 采 用 的 胶 粘 剂 为 硅 酸 钠 （俗 称 水 玻

璃 ）， 原 因 是 硅 酸 钠 的 来 源 广 ， 价 格 便 宜 ， 可 在 室 温 或 在 100°C以 下 固 化 。 这 种 防 火 玻 璃 遇 火 时 胶 粘 剂 发 泡 膨 胀 ， 形 成 绝 热 的 耐 火 隔 热 泡 沫 层 ， 吸 收 大 量 热 量 。 同 时 ， 该 胶 粘 剂 还 能 粘 接 因 遇 火 而 破 碎 的 玻 璃 片 ， 保 持 整 个 玻 璃 的 整 体 性 。 配 方 一 般 为 ： 硅 酸 钠 +水 +多 羟 基 化 合 物 +助 剂 。

除 采 用 硅 酸 钠 外 ， 还 可 采 用 磷 酸 盐 、 磷 酸 二 氢 1958年美国 莱克布恩等公布了他们在麻省理工学院的研究工作,为现代电液伺服系统的理论和实践萸定了基础盐 、 铝 酸 盐 、 高 铅 酸 盐 、 锡 酸 盐 、 硼 酸 盐 等 。 国 外 ， 透 明 防 火 胶 粘 剂 普 遍 彩 用 的 无 机 材 料 也 为 水 合 性 硅 酸 钠 ， 但 有 不 少 外 文 资 料 显 示 ， 采 用 铝 化 合 物 、 磷 酸 、 硼 酸 、 醇 胺 、 水 为 原 料 配 成 的 胶 粘 剂 。 其 中 ， US——AI596322、 EP——AI592344介 绍 为 上 述 溶 液 先 单 独 按 一 定 比 例 配 成 两 种 溶 液 ， 然 后 混 合 。 具 体 是 ：

（a）溶 液 ： 铝 化 合 物 ＋磷 酸 ＋连 醇 胺

（b） 溶 液 ： 硼 酸 ＋连 醇 胺

在 一 定 温 度 配 完 后 ， 静 置 一 定 时 间 ， 然 后 将 （a）（b）两 种 溶

液 以 一 定 比 例 混 合 ， 最 后 加 一 些 助 剂 。 ＵＳ—588571是 在 两 个 欧 洲 专 利 的 基 础 上 加 以 改 进 辅 加 一 定 的 碱 金 属 化 合 物 ， 以 提 高 熔 点 。

4.2 有 机 材 料

国 内 ， 采 用 有 机 材 料 胶 粘 剂 的 较 少 ， 但 也 有 一 些 厂 家 采 用

有 的 机 IP电话材 料 。 他电动葫芦 们 采 用 的 有 机 材 料 一般 为 丙 烯 酰 胺 ， 再 加 阻 燃 剂 及其 它 助 剂 。

国 外 ， 采 用 有 机 材 料 较 多 ， 所 用 基 材 主 要 为 两 大 类 。

一 类 为 丙 烯 酸 类 化 合 物 ， 再 加 一 些 引 发 剂 、 交 联 剂 及 无 机 助 剂 可 配 成 防 米 胶 粘 剂 。 例 如 ： 单 体 Ｈ２Ｃ＝Ｃ（ＣＨ３）－COO－CH2－CHOH—CH3，交 联 剂 ： Ｎ—Ｎ’—甲 基 乙基 双 丙 烯 酰 胺 ， 引 发 剂 由 两 部 分 组 成 ， 一 为 氧 化 剂 ： Na2S2O8、 NH4S2O3;二 为 促 进 剂 ： 三乙醇 胺 ， 无 机 助 剂 采 用 铅 酸 盐 、 硅 酸 盐 、 卤 化 物 ， 磷 酸 盐 、 硼 酸 盐 等 。

另 一 类 为 丙 烯 酰 胺 类 化 合 物 。 例 如 ： ＣＨ２=CR－CONP1R2,N 与Ｒ１、 Ｒ２之 间 也 可 成 环 。 R可 为 －Ｈ， —ＣＨ３； Ｒ１为 －Ｈ， —ＣＨ３， －ＣＨ２ＣＨ３； Ｒ２为 －ＣＨ２ＣＨ３， －ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３。此 类 物 质 可 采 用 光 聚 合 ， 光 引 发 剂 ： 苯乙酮 衍 生 物 ， 交 联 剂 ： Ｎ一 烷 氧 基 如高聚物材料具有相当高的伸长率甲 基 丙 烯 酰 胺 衍 生 物 。 此 外 ， 还 应 加 一 定 量 的 亲 水 性 物 质 、 离 子 单 位 。 为 提 高 体 系 熔和 耐 火 性 可 加 少量 无 机 金 属 氧 化 物 ,如 ＳIＯ２,ＡＩ２Ｏ３， ＴiO3 等 ， 粒 径

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