一种含气凝胶的透明隔热防火胶及其制备方法和隔热防火玻璃技术

本发明专利技术公开了一种含气凝胶的透明隔热防火胶及其制备方法和隔热防火玻璃，其特征在于，含气凝胶的透明隔热防火胶主要由水性透明胶粘剂、气凝胶组成，所述气凝胶由内部疏水层和表面亲水层构成。本发明专利技术的含气凝胶的透明隔热防火胶的制备方法包括以下步骤：（1）气凝胶改性；（2）将步骤（1）的气凝胶与所述水性透明胶粘剂复合。本发明专利技术的隔热防火玻璃由三块或多块玻璃、一层或多层含气凝胶的透明隔热防火胶以及一层或多层中空层构成，所述两块玻璃或多块玻璃之间为所述含气凝胶的透明隔热防火胶，所述两块玻璃或多块玻璃之间为中空层。本发明专利技术提供的隔热防火玻璃为A类隔热型复合防火玻璃，具有高的可见光透过率、低的导热系数以及优异的隔音性能，可广泛应用于低能耗建筑的防火保温窗、幕墙等围护结构以及防火门、隔墙、交通运输等领域。

Transparent heat insulation fireproof glue containing aerogel and its preparation method and heat insulation fireproof glass

The invention discloses a gas gel preparation method and heat insulation fireproof glass transparent insulation fireproof glue and its preparation, which is characterized in that the transparent heat insulation fireproof glue containing aerogel is mainly composed of water and gas, transparent adhesive gel composition, the aerogel by the hydrophobic layer and the hydrophilic surface layer. The preparation method of the transparent heat insulating fireproof gel containing aerogel comprises the following steps: (1) modification of aerogel; (2) combining the aerogel of step (1) and the water transparent adhesive. The invention of the heat insulation fireproof glass is made of transparent insulation fireproof glue three pieces or more pieces of glass and one layer or multi layers containing aerogels and one or more layers of insulating layer, transparent insulation fireproof glue the two pieces of glass or glass between the blocks for the gas gel, the hollow layer is between the two piece of glass or glass. Heat insulation fireproof glass provided by the invention is a composite insulation fireproof glass, with high visible light transmission rate, low thermal conductivity and excellent noise performance, can be widely used in low energy consumption building fire insulation window, curtain wall building and fire doors, walls, transportation and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种含气凝胶的透明隔热防火胶及其制备方法和隔热防火玻璃
本专利技术涉及透明隔热防火隔音玻璃领域，尤其涉及一种含气凝胶的透明隔热防火胶及其制备方法和隔热防火玻璃。
技术介绍
玻璃是一种透明度、强度及硬度都很高，不透气的物料，玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不会与生物起作用，故此，用途非常广泛。现有技术中用于建筑物的玻璃，主要是用来封闭、采光、保温。随着我国经济的高速发展，人们对生活质量的要求越来越高，建筑的玻璃门窗面积越来越大，建筑玻璃已从过去单纯作为采光和装饰用材料，逐渐向安全防火、保温隔热、隔音降噪、控制光线等方向发展。气凝胶是一种由纳米级颗粒堆积而成的、具有纳米级孔洞的轻质固体材料，因此具有极高的孔隙率、比表面积，优异的化学稳定性和不燃性，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能。气凝胶、透明防火胶与玻璃复合可以实现同时兼有透明、隔热、防火功能的玻璃门窗。但是，由于气凝胶具有极低的固含量和密度，导致其骨架纤细，强度较低。而且，由于气凝胶表面存在很多纳米孔，透明防火胶体系中的低分子量液态物质容易进入微孔，产生巨大的毛细管力，从而导致气凝胶骨架坍塌，失去纳米多孔结构，进而失去气凝胶优异的隔热保温性能，制约其工程应用。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种含气凝胶的透明隔热防火胶及其制备方法和隔热防火玻璃。一种含气凝胶的透明隔热防火胶，主要由水性透明胶粘剂、气凝胶组成，所述气凝胶由内部疏水层和表面亲水层构成。在其中一个实施例中，所述含气凝胶的透明隔热防火胶还可以包括阻燃剂、分散介质、助剂。在其中一个实施例中，所述水性透明胶粘剂为水合硅酸钠、硅酸钾水合物、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、环氧树脂、氟碳树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酰胺中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述气凝胶可以是气凝胶板材、气凝胶颗粒或气凝胶粉体；所述气凝胶颗粒和所述气凝胶粉体可以具有对称、规则形状；所述对称、规则形状可以为正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述阻燃剂为成炭剂、发泡剂、催化剂；所述成炭剂为季戊四醇、淀粉、二季戊四醇、丁四醇、山梨醇、环己六醇中的一种或多种；所述发泡剂为三聚氰胺、尿素、聚酰胺、双氰胺、氯化石蜡、聚脲、密胺、甘氨酸中的一种或多种；所述催化剂为聚磷酸铵、碳酸氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、甲酸中的一种或多种；所述阻燃剂还包括氢氧化镁、改性氢氧化镁、氢氧化铝、改性氢氧化铝、硼酸、硼砂、乙醇胺、氯化钠、氯化钾、氯化镁、磷酸铝中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述分散介质为水、二甲苯、醋酸丁酯、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇中的一种或多种；所述助剂为交联固化剂、润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂中的一种或多种；所述交联剂为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟化铝、二甲基乙醇胺、二乙烯基三胺、双氰胺、己二酸二酰肼、过硫酸铵中的一种或多种；所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、硫酸月桂酯、二烷基磺基琥珀酸盐、蓖麻油硫酸化物、烷基吡啶盐氯化物、烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯、乙炔乙二醇中的一种或多种；所述分散剂为偏硅酸钠、二硅酸钠、烷基聚醚硫酸酯、烷基芳基磺酸盐、脂肪酸酰胺衍生物硫酸盐、聚乙二烯醇烷基芳基醚硫酸钠、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基苯酚基醚、三甲基硬脂酰胺氯化物、聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚合萘磺酸盐中的一种或多种；所述流平剂为丙烯酸聚合物流平剂、氟改性丙烯酸酯类流平剂、有机硅类流平剂、氟碳类流平剂中的一种或多种；所述消泡剂为不含有机硅的不饱和烷烃消泡剂、聚硅氧烷消泡剂、改性有机硅消泡剂、二甲基聚硅氧烷与疏水二氧化硅混合物消泡剂、含疏水粒子的有机硅聚合物消泡剂、无硅非离子丙烯酸聚合物消泡剂中的一种或多种；所述防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1,3,5-三(2-羟乙基)均三嗪、六氢-1,3,5-三乙基-三嗪中的一种或多种；所述成膜助剂为甲基吡咯烷酮、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丁二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯、己二酸二异丁酯、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚中的一种或多种。一种含气凝胶的透明隔热防火胶的制备方法，包括以下步骤：（1）气凝胶改性；（2）将步骤（1）的气凝胶与所述水性透明胶粘剂复合。在其中一个实施例中，所述步骤（1）包括疏水改性步骤；所述疏水改性步骤为在密闭的疏水改性剂气相环境中对气凝胶进行疏水改性；所述疏水改性剂为三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述步骤（1）还包括表面亲水改性步骤；所述表面亲水改性为采用表面亲水改性溶液对气凝胶表面进行改性；所述表面亲水改性溶液是表面活性剂和低表面张力溶剂的水溶液或低表面张力溶剂的水溶液；所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或多种；所述阴离子型表面活性剂为脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、甘油脂肪酸酯硫酸盐、硫酸化蓖麻酸盐、环烷硫酸盐、脂肪酰胺烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中的一种或多种；所述阳离子型表面活性剂为脂肪族铵盐；所述两性表面活性剂为烷基氨基酸、羧酸基甜菜碱、磺基甜菜碱、磷酸酯甜菜碱、烷基羟基氧化胺中的一种或多种；所述非离子型表面活性剂为脂肪族聚酯、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烯加成物、失水山梨醇酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酯酰胺中的一种或多种；所述低表面张力溶剂为丙酮、正己烷、正戊烷、正庚烷、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙二醇、甘油中的一种或多种；所述表面亲水改性步骤中，还包括外加物理场作用步骤；所述外加物理场作用步骤为远红外辐射、搅拌、超声波处理、球磨中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述步骤（1）还包括干燥处理步骤；所述干燥处理步骤为远红外干燥、喷雾干燥、微波干燥、常压干燥、超临界干燥、亚临界干燥、冷冻干燥中的一种。在其中一个实施例中，所述步骤（1）之后和步骤（2）之前还可以对步骤（1）的气凝胶进行表面包覆处理；所述表面包覆处理是通过浸渍提拉法或低温等离子体聚合法，将一层或多层所述水性透明胶粘剂包覆于步骤（1）的气凝胶表面；所述表面包覆处理后还包括固化处理；所述固化处理为远红外辐射、微波加热、喷雾干燥、紫外线辐射中的一种。在其中一个实施例中，所述步骤（2）中还可以加入所述阻燃剂、所述分散介质、所述助剂中的一种或多种；所述步骤（2）可以是将所述气凝胶颗粒或所述气凝胶粉体与所述水性透明胶粘剂以及所述阻燃剂、所述分散介质、所述助剂混合；所述步骤（2）还可以是将水性透明胶粘剂与所述阻燃剂、所述分散介质、所述助剂混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，主要由水性透明胶粘剂、气凝胶组成，所述气凝胶由内部疏水层和表面亲水层构成。

【技术特征摘要】
1.一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，主要由水性透明胶粘剂、气凝胶组成，所述气凝胶由内部疏水层和表面亲水层构成。2.根据权利要求1所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，所述含气凝胶的透明隔热防火胶还可以包括阻燃剂、分散介质、助剂。3.根据权利要求1所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，所述水性透明胶粘剂为水合硅酸钠、硅酸钾水合物、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、环氧树脂、氟碳树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酰胺中的一种或多种。4.根据权利要求1所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，所述气凝胶可以是气凝胶板材、气凝胶颗粒或气凝胶粉体；所述气凝胶颗粒和所述气凝胶粉体可以具有对称、规则形状；所述对称、规则形状可以为正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体中的一种或多种。5.根据权利2所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，所述阻燃剂为成炭剂、发泡剂、催化剂；所述成炭剂为季戊四醇、淀粉、二季戊四醇、丁四醇、山梨醇、环己六醇中的一种或多种；所述发泡剂为三聚氰胺、尿素、聚酰胺、双氰胺、氯化石蜡、聚脲、密胺、甘氨酸中的一种或多种；所述催化剂为聚磷酸铵、碳酸氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、甲酸中的一种或多种；所述阻燃剂还包括氢氧化镁、改性氢氧化镁、氢氧化铝、改性氢氧化铝、硼酸、硼砂、乙醇胺、氯化钠、氯化钾、氯化镁、磷酸铝中的一种或多种。6.根据权利要求2所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶，其特征在于，所述分散介质为水、二甲苯、醋酸丁酯、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇中的一种或多种；所述助剂为交联固化剂、润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂中的一种或多种；所述交联剂为氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟化铝、二甲基乙醇胺、二乙烯基三胺、双氰胺、己二酸二酰肼、过硫酸铵中的一种或多种；所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、硫酸月桂酯、二烷基磺基琥珀酸盐、蓖麻油硫酸化物、烷基吡啶盐氯化物、烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯、乙炔乙二醇中的一种或多种；所述分散剂为偏硅酸钠、二硅酸钠、烷基聚醚硫酸酯、烷基芳基磺酸盐、脂肪酸酰胺衍生物硫酸盐、聚乙二烯醇烷基芳基醚硫酸钠、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基苯酚基醚、三甲基硬脂酰胺氯化物、聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚合萘磺酸盐中的一种或多种；所述流平剂为丙烯酸聚合物流平剂、氟改性丙烯酸酯类流平剂、有机硅类流平剂、氟碳类流平剂中的一种或多种；所述消泡剂为不含有机硅的不饱和烷烃消泡剂、聚硅氧烷消泡剂、改性有机硅消泡剂、二甲基聚硅氧烷与疏水二氧化硅混合物消泡剂、含疏水粒子的有机硅聚合物消泡剂、无硅非离子丙烯酸聚合物消泡剂中的一种或多种；所述防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1,3,5-三(2-羟乙基)均三嗪、六氢-1,3,5-三乙基-三嗪中的一种或多种；所述成膜助剂为甲基吡咯烷酮、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丁二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯、己二酸二异丁酯、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚中的一种或多种。7.一种含气凝胶的透明隔热防火胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）气凝胶改性；（2）将步骤（1）的气凝胶与所述水性透明胶粘剂复合。8.根据权利要求7所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）包括疏水改性步骤；所述疏水改性步骤为在密闭的疏水改性剂气相环境中对气凝胶进行疏水改性；所述疏水改性剂为三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。9.根据权利要求7所述一种含气凝胶的透明隔热防火胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括表面亲水改性步骤；所述表面亲水改性为采用表面亲水改性溶液对气凝胶表面进行改性；所述表面亲水改性溶液是表面活性剂和低表面张力溶剂的水溶液或低表面张力溶剂的水溶液；所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或多种；所述阴离子型表面活性剂为脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基硫酸盐、脂肪醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢斌，卢孟磊，张丁日，
申请(专利权)人：卢斌，
类型：发明
国别省市：湖南,43