防火膠黏劑的種類及性質

【中玻網】對于夾層復合防火玻璃，在防火玻璃中間所夾的防火層直接決定著防火玻璃的性能，因此構成防火層的防火膠黏劑就非常重要。
　　
　　對防火膠黏劑的基本要求如下：
　　
　　①有良好的透光性；
　　
　　②具有較強的粘接性；
　　
　　③對玻璃無腐蝕性；
　　
　　④發生火災后能膨脹發泡，并形成足夠的厚度，起隔熱作用；
　　
　　⑤發泡致密，具有一定的強度，對玻璃有一定粘接作用，防止破碎的玻璃脫落；
　　
　　⑥性能穩定，尤其是透光性不隨時間而發生非常大的變化。
　　
　　防火膠黏劑主要由黏料、固化劑、溶劑和其他添加劑等組成。黏料是決定防火膠黏劑性能的基本組分，因此根據黏料的不同將防火膠黏劑分為農業生產體系和無機兩類。用無機防火膠黏劑制成的防火玻璃與用農業生產體系防火膠黏劑做成的防火玻璃，在性能上各有千秋。遇火時，都能膨脹發泡，吸收大量熱量，阻止火勢蔓延。而膠黏劑本身的性能有所不同。
　　
　　1．無機防火膠黏劑
　　
　　無機材料主要有：鋁酸鹽(鋁酸鈉、鋁酸鉀)；高鉛酸鹽(高鉛酸鈉、高鉛酸鉀)；錫酸鹽(錫酸鈉、錫酸鉀)；硼酸鹽(硼酸鈉)；磷酸鹽(磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鋁)；水化堿金屬硅酸鹽(硅酸鈉)；礬類(硫鋁酸鈉、硫鋁酸鉀)。其中目前應用較廣泛的是水化堿金屬硅酸鹽(硅酸鈉)即水玻璃。
　　
　　硅酸鈉價格便宜、配制方便、無害無味、對環境基本純凈、可在室溫或在100℃以下固化。硅酸鈉主要由氧化硅和氧化鈉組成，其水溶液水解成硅酸，硅酸分子再聚合成多分子的膠團；在固化、干燥過程中，逐漸失去水分，破壞膠團表面的溶合膜而聚集為具有彈性的膠體；繼續失水，較后在常溫下變成固體的凝膠。硅酸鈉具有較高的堿性，其水解產生的氫氧化鈉，是強親水性物質，不利于防火層干燥制備；而用單純硅酸鈉制備的防火層在其防火性、發泡性、塑性、耐老化性及耐高溫性等方面存在不足，因此使用時，都對其進行改性，加入鈉離子固定劑(或稱舒緩劑)、增塑劑、增強劑等，并引入適量的硼酸、聚磷酸鹽、多羥基化合物以提高發泡后的耐高溫性和機械強度。
　　
　　以硅酸鈉為主的防火膠黏劑配方一般為：硅酸鈉+水+多羥基化合物+助劑。改性后的硅酸鈉由液態干燥、失水而轉變成含20％左右水分的固體，即形成防火層。當防火層受熱時，逐漸失去結晶水，并沸騰發泡膨脹，從透明物質轉變為蜂窩狀不透明的多孔物質，形成良好的隔熱層。此時，發泡的防火層對玻璃仍有一定的粘接性。國外，透明防火膠黏劑普遍采用的無機材料也為水合性硅酸鈉，但也有采用鋁化合物、磷酸、硼酸、三乙醇胺、水為原料配成的膠黏劑。其中，USP596322、EP592344介紹由上述原料先單獨按一定比例配成兩種溶液，然后混合。具體是：(a)溶液：鋁化合物+磷酸+三乙醇胺；(b)溶液：硼酸+連醇胺。在一定溫度配完后，靜置一定時間后，將(a)(b)兩種溶液以一定比例混合，較后加一些助劑。USP588571是在上述兩個專利的基礎上加一定的堿金屬化合物，以提高熔點。
　　
　　2．農業生產體系防火膠黏劑
　　
　　國內，采用農業生產體系防火膠黏劑的較少，一般采用丙烯酰胺，再加阻燃劑及其他助劑。國外，采用農業生產體系材料較多，農業生產體系材料有：硅酮類、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸酯或其他聚丙烯酸酯等。農業生產體系防火膠黏劑根據基材不同主要分為兩大類。一類為丙烯酸類化合物，再加一些引發劑、交聯劑及無機助劑配制而成。