[发明专利]一种高耐火透明防火凝胶及其制备方法及复合防火玻璃

说明书

本发明提供了一种高耐火透明防火凝胶，包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为1.5‑3：1；所述A组分包括溶剂、含有金属元素可水解的阻燃改性剂、分散剂、偶联剂、抗冻剂、防腐剂和固化剂；所述B组分包括SiO₂，SiO₂粒径为250‑500nm。本发明中还公开了利用上述配方制备高耐火透明防火凝胶和复合防火玻璃的简易方法。本发明解决了现有产品存在的制备过程复杂、纳米粒子分散不均和容易沉降、防火凝胶前驱液粘度较大和易产生微泡、防火凝胶固含量低、复合防火玻璃价格较高和耐火性能不足等问题，且采用该透明防火凝胶制备的复合防火玻璃耐火极限能够达到25‑163min。

技术领域

本发明涉及复合防火玻璃领域，尤其是涉及一种高耐火透明防火凝胶及其制备方法及复合防火玻璃。

背景技术

防火玻璃是指在规定升温曲线的耐火测试中能够保持其完整性甚至隔热性的一类特种玻璃。复合防火玻璃是防火玻璃的一种，其是在两片或多片玻璃之间加入防火胶液，使其固化为透明凝胶，与玻璃粘结为一体，形成的防火玻璃构件。复合防火玻璃具有优异的隔热性能，可满足相应的耐火等级要求，是目前最有效、最安全的防火玻璃产品。灌浆式复合防火玻璃是制备较为简便的一类复合防火玻璃，主要包括有机灌浆式复合防火玻璃和无机灌浆式复合防火玻璃。目前，国内常用的仍为以聚丙烯酰胺类凝胶为防火隔热层的有机灌浆式复合防火玻璃，但是其耐紫外辐照性能较差，长时间使用后会出现发黄和起泡等现象，极大地限制了其使用寿命。无机灌浆式复合防火玻璃由于具有优异的隔热性能和耐候性能，逐渐受到人们的关注，但是国内对于该领域的研究仍然较少，与国外产品差距较大。

申请公布号为CN 105131761 A的专利文献公开了一种复合防火玻璃的防火液及其制备方法及复合防火玻璃。其首先通过有机物改性二氧化硅的方法制备低皂核壳乳液，将其与氢氧化钾溶液混合并灌注，制备了复合防火玻璃。该复合防火玻璃具有防火胶层无微泡及防火性能好等优点。申请公布号为CN 106883797 A的专利文献公开了一种防火胶液基质及其制备方法和防火胶液及其制备方法。其采用由芳香族烯烃和或丙烯酸脂类的共聚物形成的润滑质对纳米二氧化硅颗粒的修饰，然后将其与氢氧化钾溶液混合，制备了防火胶液。该防火胶液粘度较低，更加适合复合防火玻璃的灌注制备。

从以上专利文献以及国内外相关产品可以看出，目前该类复合防火玻璃的制备过程中一般需要对二氧化硅进行改性，进而制备气泡较少、粘度较低的防火胶液，这使得该类产品的制备过程较为复杂、成本较高；同时，根据国内外该类产品调研发现，该类产品耐火极限仍然普遍较低，几乎没有价格廉价、整体厚度较低且耐火极限较高的相关产品。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高耐火透明防火凝胶及其制备方法及复合防火玻璃，以得到固含量高、防火凝胶前驱液粘度较低的防火凝胶，制备复合防火玻璃的方法简便易行。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高耐火透明防火凝胶，包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为1.5-3：1；

所述A组分包括溶剂、含有金属元素可水解的阻燃改性剂、分散剂、偶联剂、抗冻剂、防腐剂和固化剂；

所述B组分包括SiO₂，SiO₂粒径为250-500nm。

进一步，所述含有金属元素可水解的阻燃改性剂为钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、异辛醇钛、钛酸异丙酯、异丙醇铝、叔丁氧基铝、正丙醇锆中的一种或一种以上的混合物。

进一步，以重量份计，所述A组分中各原料含量如下：100份溶剂，5-20份含有金属元素可水解的阻燃改性剂，2-10份分散剂，0.2-2份偶联剂，20-40份抗冻剂，0.1-1份防腐剂，40-65份固化剂。

进一步，所述溶剂包括水和其他溶剂，水的重量份数为90-100份，其他溶剂的重量份数为0-10份；其他溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇中的一种或一种以上。