一种用于碱金属硅酸盐溶液的添加剂，包含具有通式(1)R1R2R3R4N+OH-的季铵化合物，其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同，表示包含1至12个碳原子的烷基、羟基取代的烷基、烷芳基、羟基取代的烷芳基，或具有通式-[CH2]n-N+R5R6R7的基团，其中n是1至12的整数值，基团-[CH2]n可以是羟基取代的，R5、R6和R7可以相同或不同，表示包含1至12个碳原子的烷基、羟基取代的烷基、烷芳基或羟基取代的烷芳基；条件是，基团R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7的至少一个表示含有至少2个碳原子的羟基取代的烷基或羟基取代的烷芳基，其中羟基取代基不位于与氮原子键合的碳原子上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可在耐火窗玻璃中使用的碱金属硅酸盐溶液的羟基官能化季铵结构引导剂本专利技术涉及耐火窗玻璃、可在这种窗玻璃中使用的中间层、可在这些中间层的制备中使用的溶液、可在所述溶液的制备中使用的添加剂以及引导和/或稳定所述溶液中的硅酸盐结构的多样性和/或分布的方法。众所周知，耐火窗玻璃包括至少一个中间层，该中间层包括硅酸盐水玻璃和至少两个玻璃板。当这些叠层制品暴露于火焰时，中间层泡沸并膨胀形成泡沫。泡沫帮助维持窗玻璃的完整性，由此限制了火焰的蔓延，并且也提供了一种作为红外线辐射屏障的热绝缘层。这些窗玻璃符合大多数可适用的楼宇标准的要求并且被广泛地应用于建筑物和楼宇。为了使用，中间层必须是光学透明的并保持窗玻璃在整个使用寿命中的透明度。该窗玻璃也必须提供所需程度的耐火性。包括较高比例二氧化硅的中间层赋予窗玻璃较高程度的耐火性，但是作为光学透明材料更加难以制造。 中间层可以使用多种方法进行制造。最为广泛使用的方法包括在玻璃板表面上浇注硅酸盐水玻璃溶液，在仔细控制的条件下干燥该溶液。例如在GB 1518958,GB 2199535、USP 4451312、USP 4626301 和 USP 5766770 中对这种方法进行了描述。在 W001/70495 中描述了基于这种工艺的变形，其中将硅酸盐溶液在平的表面上干燥形成膜，该膜可以从该表面分离，并且作为中间层使用。EP 620781描述了一种方法，其中将硅酸盐溶液浇注到两个相对的玻璃板之间并且让其自身固化以形成耐火窗玻璃。不管使用何种方法制备这些耐火窗玻璃，这些硅酸盐基的中间层，以及制备出中间层的水玻璃溶液包含大量硅酸盐阴离子。中间层的精确成分及它们的性能随制备它们的条件而变化。溶液中硅酸盐结构的本质可以认为是在近乎规则的正四面体中硅被氧所包围。然而，纯硅酸Si (OH)4在溶液中并不存在。缩合反应发生在增加硅氧桥(Si-O-Si)的单元之间。因此，硅氧四面体共用一个角，这又增加了溶液中的硅酸盐结构的多样性。为了说明这种结构，米用由 Engelhardt 等(G. Engelhardt 和 O. Rademacher, J.Mol. Liquids, 1984，27，125)使用的“Q”术语是方便的。“Q-单元”(四元官能团(quadrifunctional))表示SiO4组,其具有许多考虑中的其它直接附加其上的Q-单元,通过上标进行显示。以上述缩合反应为例，硅酸类被标注为9°类，由于硅没有连接其它硅原子的硅氧烷桥。然而，由缩合反应形成的二聚物被标注为Q12,因为每一个硅原子通过硅氧烷桥相互连接。此外，缩合反应增加了硅酸盐结构的各种变化，它们的组被标注为Q数字且因此易于引用。存在改善硅酸盐中间层的机械性能尤其是在硅酸盐材料的弹性范围内的机械性能的需求。通常地，硅酸盐中间层是脆的且因此难以处理并且不能操作。因此，对具有干燥或者固化形成柔性膜潜力的硅酸盐溶液存在需求。这也益于控制硅酸盐中间层结构均匀性的改变程度，由此控制遍及整个中间层的粘着性和水分布。根据本专利技术的第一个方面，提供一种用于碱金属硅酸盐溶液的添加剂，该添加剂包含具有通式I的季铵化合物。R1R2R3R4N+On其中，Rp R2、R3和&可以相同或者不同，表不包含I至12个碳原子的烧基、轻基取代的烷基、烷芳基、羟基取代的烷芳基，或者具有通式-Ii-N+R5R6R7的基团，其中，η是I至12的整数值，_n_基团可以是羟基取代的，且&、1 6和R7可以相同或者不同，表示包含I至12个碳原子的烷基、羟基取代的烷基、烷芳基或者羟基取代的烷芳基，条件是基团Rp R2, R3、R4、R5、R6和R7中的至少一个表示包含至少2个碳原子的羟基取代的烷基或羟基取代的烷芳基，其中羟基取代基不位于与氮原子键合的碳原子上。上述用于硅酸盐溶液的添加剂用于赋予对硅酸盐中间层的结构均匀性的控制程度，该硅酸盐中间层用所述溶液制备，由此可以控制这些中间层的性能和/或包括这些中 间层的耐火窗玻璃的性能。令人惊讶地发现上述添加剂可以具体设计成引导和/或稳定在碱金属硅酸盐溶液中和相应的干燥或固化的中间层中所期望的硅酸盐结构的多样性和/或分布。通过控制所述中间层的结构均匀性可以将耐火中间层的性能，如粘合性、柔性、水分布处理成适合特别需求。本专利技术也提供了所述中间层的改善了的热稳定性和老化性能。这决定了这些结构引导作用(SDEs)的本性和大小直接与添加剂中的烷基链的长度以及羟基取代的频率有关。也就是说，向碱金属硅酸盐溶液中添加具有较长烷基链的添加剂在该溶液中获得硅酸盐结构的更大的多样性和/或分布。然而，这个作用可被添加剂中羟基取代基数量的增加而抵消，其能够使所述添加剂引导和/或稳定碱金属硅酸盐溶液中的硅酸盐结构的多样性和/或分布。这两个作用可以协同利用以微调碱金属硅酸盐溶液和由所述溶液制备的中间层的性能。芳族取代基的发生在多样性和分布增加方面与烷基链有稍微有些相似的硅酸盐结构引导作用(SDE)。然而，添加剂中芳族取代基的结构引导功能不同于烷基的引导作用，芳族取代基不利于较小的硅酸盐结构(Q°至Q23X芳族取代基不直接引导指向单分散溶液，而是引导指向较大的硅酸盐物种(大于Q23),同时，烷基不是象在控制多样性和分布方面那样进行选择。已经发现，碱金属硅酸盐溶液的温度的提高通常导致动态平衡的部分移动，且由此导致了其中所含有的硅酸盐结构的多样性和/或分布的增加。因此，这种作用在期望较少的多样性和较窄的分布的情况下是有害的。然而，上述添加剂的使用可以延迟或者消除温度提高的影响，使得溶液中硅酸盐结构的多样性和/或分布不受影响。因此，这些添加剂对稳定需要加热的碱金属硅酸盐溶液(例如，当干燥或固化以形成中间层时，碱金属硅酸盐溶液被加热)中的硅酸盐结构是有用的。此外，已经确认，由碱金属硅酸盐溶液的干燥或固化获得的中间层，包含很少的较小的存在于溶液中的Qn硅酸盐结构，表明这种结构在干燥或固化时经受缩合反应产生了较大的Qn结构。当使用本专利技术的添加剂时，可以利用这种作用，因为添加剂的结构引导作用可以用于在干燥或固化之前消除较小的Qn结构，使得能够与通常在所得到的中间层中获得的相比，以更大比例和/或更可控的方式形成较大的Qn硅酸盐结构。R1, R2, &和R4基团中的至少一个、至少两个或者至少三个可以表示具有通式-n-N+R5R6R7的基团，其中η是I至12的整数值，基团-η-可以是羟基取代的，并且R5、RjP R7可以相同或不同，表示包含I至12个碳原子的烷基、羟基取代的烷基、烷芳基或羟基取代的烷芳基。在一些实施例中，1^、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6和R7中的至少两个，优选至少三个，更优选至少四个表示包含至少2个碳原子的羟基取代的烷基或羟基取代的烷芳基，其中羟基取代基不位于与氮原子键合的碳原子上。R1^ R2> R3和R4可以相同或者不同，表不包含I到8个碳原子,优选包含I到6个碳原子，更优选包含I到4个碳原子的烷基、羟基取代的烷基、烷芳基或羟基取代的烷芳基。在一些实施例中，Ri> R2> R3和R4可以相同或者不同，表不包含3到8个碳原子,优选包含3到6个碳原子，更优选包含3或4个碳原子的烷基、羟基取代的烷基、烷芳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·S·瓦尔玛，B·M·施蒂夫法特托马斯，
申请(专利权)人：皮尔金顿集团有限公司，
类型：
国别省市：
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