用于阻燃玻璃的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，使用它的阻燃玻璃组件及其制造方法

专利名称：用于阻燃玻璃的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，使用它的阻燃玻璃组件及其制造方法
用于阻燃玻璃的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，使 用它的阻燃玻璃组件及其制造方法相关申请的交叉参考本申请要求2009年12月7日提交的韩国专利申请No. 10-2009-0120588的权益， 其全部公开内容在此通过参考引入。
背景技术：
1.发明领域本发明涉及用于阻燃玻璃的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，使用它的阻燃 玻璃组件及其制造方法。2.相关技术的说明使用阻燃玻璃来防止在着火的情况下火焰蔓延到建筑物内部。一般地，阻燃玻璃由至少两块玻璃和夹在其间的阻燃材料组成。阻燃玻璃的实例 包括浮选玻璃和钢化玻璃。浮选玻璃易受外部冲击损坏，而钢化玻璃提供所要求的透明度， 但它不可能提供所要求的应对外部环境的功能。用于阻燃玻璃的合适的阻燃材料应当具有优良的阻燃性和外部外观。也就是说， 阻燃性取决于在暴露于火焰时阻燃材料内包含的水的蒸发速度和阻燃材料形成绝缘层的 能力。因此，为了实现所要求的阻燃性，阻燃材料必须具有高的水含量并保持加热过程中形 成的绝缘层。而且，它应当对玻璃具有优良的粘合性且具有自支撑性能。此外，关于外观， 它应当具有象窗玻璃一样的透明度且不具有物体的光学畸变。另外，它应当具有高的物理 和化学性能，例如优良的低温和高温稳定性和没有光变色。用作阻燃材料的常规树脂组合物包括有机聚合物水凝胶和无机硅酸盐水凝胶。有 机聚合物水凝胶是有利的，因为它具有比无机水凝胶高的水含量，但缺点在于它容易被热 分解。为了克服这一缺点，已尝试使树脂层加厚，但由于树脂层的厚度增加导致难以确保均 勻反应。此外，若树脂层变厚，则它可引起光学畸变，结果，可观察到在阻燃玻璃的相对侧处 的物体被树脂层的非均相反应畸变。而且，当有机聚合物水凝胶暴露于火焰时，由于在树脂 层内部的非均相反应，可能会增加其局部温度。与此同时，由于无机水凝胶含有无机材料且 具有低的水含量，因此它的缺点是，在起始加热阶段，在相对侧处的温度显著增加。此外，单 位生产成本非常高，因为原材料昂贵且具有高的固体含量。除此以外，由于树脂组合物的粘 度高且室温稳定性低，因此要求特殊的关注和设备，且制造工艺复杂。在美国专利No. 4830913和韩国专利公开No. 1996-0005270中公开了使用树脂组 合物的这种阻燃玻璃组件的实例。通常，通过在被间隔物隔开的至少两个玻璃板之间填充 树脂组合物，制造这种阻燃玻璃组件。此处，必要的是要容易地注射树脂组合物到由玻璃板 形成的空间内，而与该空间的厚度和形状无关。作为阻燃材料所使用的树脂组合物的典型实例，美国专利No. 4830913公开了 一种树脂组合物，它包括水溶性盐，丙烯酸类单体，水和防腐蚀化合物，和美国专利申请 No. 2003/0004247公开了一种树脂组合物，它包括水溶性盐，丙烯酸类单体，和可交联的阻 燃剂。
然而，以上所述的每一种树脂组合物均含有有机聚合物作为主要组分，因此与含 无机材料作为主要组分的水凝胶相比，阻燃性下降，和树脂层应当具有大的厚度以显示优 良的阻燃性，这将导致产品重量增加。而且，当树脂层的厚度增加时，热量转移到树脂层内 的偏移增加，这将引起光学畸变，在此情况下，观察到在阻燃玻璃的相对侧处的物体因树脂 层的非均相反应而畸变。美国专利No. 5565273公开了一种阻燃玻璃组件，它包括无机硅酸盐水凝胶作为 树脂组合物。由于在这一专利中所使用的水凝胶含有无机材料作为主要组分，整体比重高。 而且，由于玻璃组件包括具有数块玻璃的密封的绝缘玻璃，因此产品的重量增加。此外，需 要用单独的化合物涂布玻璃表面，以改进对玻璃的粘合性。另外，由于含硅酸盐作为主要组 分的树脂组合物本身具有其特性粘度，因此难以在常压下注射该树脂组合物，且将延长脱 气工艺的时间。另外，由于在注射之前硅酸盐溶液在室温下的储存稳定性低，因此它要求特 殊的处理与储存。美国专利No. 6379825公开了通过部分干燥用作阻燃材料的硅酸盐树脂化合物的 混合溶液，在玻璃表面上施加所得溶液，和施加热量和压力到玻璃表面上，形成均勻和透明 的阻燃玻璃板的方法。然而，该制造工艺例如干燥工艺和绝缘工艺复杂，和由于树脂层具有 低的水含量和小的厚度，因此仅仅当它由数层树脂层和数块玻璃组成时，它才可显示出阻 燃功能。因此，需要开发具有优良的物理化学性能例如长期耐久性和耐气候老化性以及具 有阻燃玻璃所要求的性能例如长期透明性、阻燃性能和绝热性能的阻燃材料，和需要开发 通过简化的方法使用它来制造阻燃玻璃组件的方法。发明概述本发明努力尝试解决与现有技术有关的以上所述的问题，和本发明的目的是提供 有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，它可合适地用作阻燃玻璃用的阻燃材料，这是因为 它具有优良的性能，例如长期透明性、阻燃性能、绝热性能、长期耐久性和耐气候老化性，和 提供使用它的阻燃玻璃组件及其制造方法。在一个方面中，本发明提供用于阻燃玻璃的有机-无机杂化透明的水凝胶络合 物，该络合物包含3-10wt%的可聚合的丙烯酸类单体，I-IOwt %的金属烷氧化物溶胶溶 液，5-30wt %的水溶性盐，0. 5-5wt %的磷化合物，0. 01-0. 2wt %的硅烷偶联剂，0. 5-3wt % 的季铵盐，0. 01-lwt%的聚合引发剂，和40-85wt%的水。在另一方面中，本发明提供一种阻燃玻璃组件，它包括有机-无机杂化透明的水 凝胶络合物作为阻燃材料。在再一方面中，本发明提供使用该有机-无机杂化透明的水凝胶络合物制造阻燃 玻璃组件的方法。发明详述下文参考附图
，详细地描述本发明的优选实施方案。本发明提供有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，它包含3-10wt%的可聚合的 丙烯酸类单体，I-IOwt %的金属烷氧化物溶胶溶液，5-30wt %的水溶性盐，0. 5-5wt %的磷 化合物，0.01-0. 2衬％的硅烷偶联剂，0. 5-3wt%的季铵盐，0. Ol-Iwt %的聚合引发剂，和 40-85wt% 的水。
作为在本发明中使用的可聚合的丙烯酸类单体，可没有限制地使用可应用于阻燃 剂组合物中的任何丙烯酸类单体。可聚合的丙烯酸类单体的实例可包括但不限于选自下述 中的至少一种丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲 基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-正丁氧基甲基丙烯酰胺、N-异丁 氧基甲基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺磺酸、叔丁基丙烯酰胺、二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺、 N-异丁氧基甲基甲基丙烯酰胺和N-乙氧基甲基甲基丙烯酰胺。优选地，相对于络合物的总重量，可包含用量为3-10wt%的本发明中使用的可聚 合的丙烯酸类单体。若用量小于3wt%，则难以维持水凝胶的状态，因为其凝胶强度低，和因 此会降低凝胶与玻璃之间的粘合性。而若超过IOwt %，则水凝胶的强度会增加，然而它容易 因冲击或热量而龟裂。而且，在凝胶内出现雾化，引起光学畸变。在本发明中，金属烷氧化物的实例可包括但不限于选自下述中的至少一种四甲 氧基硅烷、四乙氧基硅烷、丙氧基钛、甲氧基钛、异丙氧基铝和三乙氧基铝。在本发明中，通过均勻地混合10_40wt %的金属烷氧化物，50-80wt %的水和 0. l-10wt%的催化剂，制备金属烷氧化物溶胶溶液。此处催化剂可以是磷酸。优选地，相对于络合物的总重量，可含有用量为l-10wt%的在本发明中所使用的 金属烷氧化物溶胶溶液。若该用量小于lwt%，则实现不了增加阻燃性的效果，而若它超过 IOwt %，则凝胶强度非常高，这会降低阻燃性。在本发明中，水溶性盐的实例包括但不限于选自氯化镁、氯化钾、氯化钙、氯化钠 和氯化钡中的至少一种。优选地，相对于络合物的总重量，可含有用量为5-30wt%的在本发明中所使用的 水溶性盐。若用量小于5wt%，则会降低阻燃性，而若它超过30wt%，则水凝胶的透明度下 降。水溶性盐对反应速度没有显著的影响，但会延迟燃烧时间并起到维持燃烧过程中形成 的焦烧层的形状的作用。本发明中所使用的磷化合物充当阻燃剂用以降低可燃性并改进膨胀性能，且控制 树脂组合物的反应时间和凝胶强度。当预定量的可聚合的丙烯酸类单体与交联剂一起使用 时，诸如凝胶强度之类的性能提高，但在凝胶内出现雾化，引起光学畸变。由于在作为阻燃 玻璃组件中的阻燃材料的树脂组合物内发生热作用下的化学反应，因此难以降低树脂组合 物内部和外部之间的反应温度的差，从而需要特别关注反应条件，以便在树脂组合物内实 现均勻的反应。特别地，磷化合物对树脂组合物的均勻反应以及反应温度和时间具有显著 的影响。也就是说，磷化合物延迟反应时间并在反应之后控制树脂组合物的强度。在使用 磷化合物的情况下，可制备树脂组合物，所述树脂组合物不引起雾化(根据局部观察)和光 学畸变(在光学畸变情况下，观察到在阻燃玻璃的相对侧处物体畸变)。在本发明中，磷化合物的实例可包括但不限于选自下述中的至少一种磷酸三乙 酯、磷酸二苯酯、磷酸三甲苯酯、环状磷酸酯、磷酸2-甲基丙烯酰基乙酯、乙二醇甲基丙烯 酸磷酸酯、磷酸胍和磷酸。优选地，相对于络合物的总重量，可含有用量为0. 5-5wt%的本发明中所使用的磷 化合物。若用量小于0.5wt%，则阻燃性下降，而若它超过5wt%，则水凝胶的透明度下降。本发明中所使用的硅烷偶联剂起到增加玻璃和凝胶之间粘合性的作用。在本发 明中，硅烷偶联剂的实例可包括但不限于选自下述中的至少一种乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、 N-β (氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基甲基二乙氧基硅 烷和Y-巯丙基三甲氧基硅烷。优选地，相对于络合物的总重量，可含有用量为0. 01-0. 2wt%的本发明中所使用 的硅烷偶联剂。若用量小于0. 01wt%，则玻璃和凝胶之间的粘合性低，因此受到外部冲击时 在玻璃和凝胶之间产生空的空间，这反过来降低阻燃玻璃的透明度和阻燃性，而若它超过 0. 2wt%,则与水凝胶溶液的相容性低，会降低水凝胶的透明度。本发明中所使用的季铵盐起到增加低温下水凝胶透明度的作用。在本发明中，季 铵盐的实例可包括但不限于选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵和四丁基氢氧化铵中的至少一种。优选地，相对于络合物的总重量，可含有用量为0. 5-3wt%的本发明中所使用的季 铵盐。若用量小于0. 5wt%，则低温下的冷冻稳定性下降，而若它超过3wt%，则增加透明度 的效果没有进一步增加。本发明中所使用的聚合弓I发剂使络合物组合物通过反应变为凝胶。在本发明中， 聚合引发剂的实例可包括但不限于选自过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的至少一种。优 选地，相对于络合物的总重量，可含有用量为0.01-lwt%的本发明中所使用的聚合引发剂。根据本发明，可在水凝胶络合物中进一步含有至少一种交联剂，以改进性能。交联剂的实例可以是N，N-亚甲基双丙烯酰胺。催化剂的实例可包括但不限于选 自二甲基氨基丙腈、二乙基氨基丙腈和三乙醇胺中的至少一种。使用本发明的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，制备阻燃玻璃组件。制备阻燃玻璃组件的方式使得有机-无机杂化透明的水凝胶络合物被注射到由 2-5块阻燃玻璃组成的组件的空的空间内，并密封所得组件和在35-90°C的温度下进行反 应，以使该络合物变为凝胶。优选地，阻燃玻璃可由2-5块钢化玻璃，更优选3块钢化玻璃组成。位于最外端的暴露于太阳光下的钢化玻璃可以是低E玻璃，其一个表面用金属氧 化物涂布。通过用具有高的长波长反射率的金属(例如，银或锡化合物)涂布普通玻璃或 钢化玻璃的表面，形成低E玻璃，以最小化在内部和外部之间的传热。当低E玻璃用作位于本发明的阻燃玻璃组件的最外端的钢化玻璃时，与其中使用 普通玻璃的情形相比，可改进阻燃材料的长期稳定性。在其中低E玻璃位于最外端的情形 下，优选金属涂布的表面朝向外侧。由于低E玻璃的辐射系数低于普通玻璃且具有充足的 透明度，红外截止效应高，因此起到保护夹在玻璃板之间的树脂层的作用。也就是说，在其 中使用普通玻璃的情形下，当它长时间向外暴露时，树脂层可能变形和变色。然而，当使用 低E玻璃时，可解决这一问题。在本发明中，位于阻燃玻璃组件最外端的钢化玻璃的厚度可以是3-6毫米，和位 于内部的钢化玻璃的厚度可以是3-6毫米。若该厚度小于上述范围，则物理强度可能下降， 而若它大于上述范围，则可能显著增加重量。在本发明中，其中填充有机-无机杂化透明的水凝胶络合物的空间可具有1-12毫 米的厚度。若该厚度小于上述范围，则物理强度和阻燃性可能下降，而若它大于上述范围，则可能显著增加重量。以下详细地描述使用本发明的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物的阻燃玻璃 组件的阻燃原理。在本发明的优选实施方案中，阻燃玻璃组件由三块钢化玻璃组成，其中包括低E 玻璃。位于组件中间内的钢化玻璃充当热阻挡层，它将与在作为阻燃材料的树脂组合物的 燃烧过程中形成的焦烧层一起切断火焰或热量。在燃烧过程中，在树脂组合物表面上发生 碳化反应，结果焦烧层覆盖在玻璃表面上。因此，焦烧层防止热量传递到内部，结果延迟或 防止内部热分解。阻燃玻璃组件如下所述被火燃烧。与加热表面接触的第一玻璃是低E玻 璃，它与第一树脂组合物隔开，在燃烧过程中破碎并坍塌。其原因是，玻璃暴露于过量的热 下短的时间段。然后，第一树脂组合物层缓慢地燃烧，和在维持焦炭形成的同时，仅仅降低 残留灰分的厚度。在燃烧过程中，仅仅树脂组合物的厚度下降同时维持其形状的原因与作 为阻燃材料的树脂组合物中的组分有关。当高温热量连续施加到树脂组合物上时，树脂组 合物维持灰分形式，形成焦烧层。焦烧层附着到第二钢化玻璃上，防止第二钢化玻璃与热量 或火焰直接接触。若焦烧层太薄，则第二玻璃直接暴露于热量或火焰下，因此它以与第一玻 璃相同的方式破碎且坍塌。然后，热量或火焰直接施加到第二树脂组合物上，因此未暴露的 表面的温度升高到高于预定值。因为在燃烧过程中由第一树脂组合物形成的焦烧层和第二 钢化玻璃充当绝热层，因此施加到第二树脂组合物层上的热量下降，因此未暴露的表面的 温度下降到低于预定值。当平板玻璃而不是钢化玻璃用作阻燃玻璃组件的中间玻璃时，由 于其热敏性能导致平板玻璃容易破碎，尽管存在具有预定厚度的焦烧层。在本发明的阻燃 玻璃组件中使用钢化玻璃的情况下，可降低作为阻燃材料的树脂组合物层的厚度，因此可 降低产品重量。第一树脂组合物层的厚度范围例如为8-12mm，和第二树脂组合物层的厚度 范围例如是6-8毫米。也就是说，本发明由一块低E玻璃和两块钢化玻璃组成的阻燃玻璃 组件具有优良的耐气候老化性和阻燃性。 本发明的阻燃玻璃组件中的阻燃材料由有机-无机杂化透明的水凝胶络合物组 成且显示出象玻璃一样的优良的透明度和绝热性能。该有机-无机杂化透明的水凝胶络合 物包括金属烷氧化物溶胶溶液，丙烯酸类树脂，水溶性盐，磷化合物，硅烷偶联剂，季铵盐， 聚合引发剂和水。在使用与通过溶胶-凝胶方法制备的金属烷氧化物溶胶溶液和丙烯酸类 树脂混合的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物的情况下，阻燃玻璃组件的阻燃性得到改 进。而且，在合适地使用磷化合物的情况下，可制备具有由阻燃玻璃组件所要求的水凝胶基 本性能例如凝胶强度、玻璃和凝胶之间的粘合性和象玻璃一样的透明度且没有光学畸变的 树脂组合物。本发明的水凝胶络合物在-20°C到80°C下具有优良的透明度且在低于-20°C下不 冻结。而且，它维持合适的对玻璃的粘合性，以便在玻璃和树脂组合物层之间没有气泡生 成。此外，在失火情况下，它与玻璃隔开，以维持凝胶的形状，从而提供优良的阻燃性。由于 可制备有机杂化透明的水凝胶络合物，而与空间的厚度与形状无关，因此它可应用到要求 与透明玻璃或塑料一样的透明度的组件上且可进一步用作木材或铁制的防火门或阻燃组 件用填充材料。正因为如此，本发明的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物可合适地用作 内部和外部阻燃组件的阻燃材料，它可注射且可提供阻燃性。参考实施例，更详细地描述本发明。然而，提供这些实施例仅仅是阐述目的，和本发明的范围不限制到或受限于这些实施例。 实施例如下述实施例和对比例中所使用的，“％”或“百分数”是指在所描述的组合物中特 定化合物的重量百分数，除非另有说明或者根据说明书上下文的描述是清楚的。实施例1通过将66%水，7%氯化钠，2%氯化钾，8%氯化镁，1.5%磷酸三乙酯，1 %磷酸和 1 %四甲基氯化铵放置在反应容器内溶解，和添加5 %丙烯酰胺，1 % N-羟甲基丙烯酰胺， 0. 甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷，0. 02%过硫酸钠和0. 05% N，N-亚甲基双丙烯酰胺 到所得溶液中，制备第一混合溶液。通过混合25%四乙氧基硅烷和5%磷酸与70%水，制备 烷氧基硅烷溶胶溶液。将7. 33%烷氧基溶胶溶液加入到第一混合溶液中并搅拌约1小时， 制备有机-无机杂化透明的水凝胶络合物溶液。使如此制备的溶液在减压下脱气，和将所 得溶液注射到玻璃内部，并放置在80°C的烘箱内进行聚合和胶凝反应。实施例2通过将67%水，7%氯化钠，10%氯化镁，1. 5%磷酸三乙酯，和1 %四甲基氯化铵 放置在反应容器内溶解，和添加5%丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，0. 甲基丙烯酰氧 基丙基甲氧基硅烷，0. 02%过硫酸钠和0. 05% N，N-亚甲基双丙烯酰胺到所得溶液中，制备 第一混合溶液。通过混合20%四乙氧基硅烷和5%磷酸与75%水，制备烷氧基硅烷溶胶溶 液。将7. 33%烷氧基溶胶溶液加入到第一混合溶液中并搅拌约1小时，制备有机-无机杂 化透明的水凝胶络合物溶液。使如此制备的溶液在减压下脱气，和将所得溶液注射到玻璃 内部，并放置在80 V的烘箱内进行聚合和胶凝反应。对比例1通过将74. 33 %水，7 %氯化钠，2 %氯化钾，8 %氯化镁，1. 5 %磷酸三乙酯，1 %四甲 基氯化铵放置在反应容器内溶解，和添加5%丙烯酰胺，1 % N-羟甲基丙烯酰胺，0. 1 %甲基 丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷，0. 02%过硫酸钠和0. 05% N, N-亚甲基双丙烯酰胺到所得溶 液中，制备混合溶液。使如此制备的混合溶液在减压下脱气，和将所得溶液注射到玻璃内 部，并放置在80°C的烘箱内进行聚合和胶凝反应。对比例2通过将69%水，7%氯化钠，2%氯化钾，8%氯化镁，和1 %四甲基氯化铵放置在反 应容器内溶解，和添加5%丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，0. 甲基丙烯酰氧基丙基甲 氧基硅烷，0. 02%过硫酸钠和0. 05% N, N-亚甲基双丙烯酰胺到所得溶液中，制备第一混 合溶液。通过混合25%四乙氧基硅烷和5%磷酸与70%水，制备烷氧基硅烷溶胶溶液。将 5. 3%烷氧基溶胶溶液加入到第一混合溶液中并搅拌约1小时，制备有机-无机杂化透明的 水凝胶络合物溶液。使如此制备的溶液在减压下脱气，和将所得溶液注射到玻璃内部，并放 置在80°C的烘箱内进行聚合和胶凝反应。性能评价(1)火焰试验进行火焰试验，以评价实施例和对比例中制备的有机-无机杂化透明的水凝胶络 合物的耐热性，并在下表1中示出了试验结果。用于火焰试验的阻燃玻璃组件的大小为1700mm (长度)X 900mm (宽度)，使用厚度为6mm的一块低E玻璃和厚度为5mm的两块钢化 玻璃，制备三层玻璃窗单元，和整个玻璃窗的厚度为34mm。下表1中示出了通过火焰试验 试样的阻燃性和未暴露表面的平均和最大升温的测量结果以供测量绝热性能。根据Fire Test Procedures Code (IMO Res. Α. 754 (18)，1993)，相对于火焰级 Α-60 玻璃，进行火焰试 验60分钟。绝热性能的评价标准包括未暴露表面的平均升温和未暴露表面的最大升温。而 且，未暴露表面的平均升温应当不大于140°C，和在给定的时间段中，通过任何一个单独的 未暴露表面热电偶记录的升温不应当大于180°C。进行每一试验60分钟，和在因玻璃损坏 导致火焰暴露于未暴露表面的情况下，立即终止试验。[表 1]火焰试验结果
未暴露表面的 升温实施例1实施例2对比例1对比例2阻燃性(持续 时间分钟)60605550平均未暴露表 面的升温(基 准低于 140°C)83°C100°C120°C2 04 °C最大未暴露表 面升温(基准 低于180°C)iorc104 °C203°C5 07 °C作为实施例和对比例的火焰试验结果，测量到实施例1和2中未暴露表面的平均 温度升高和未暴露表面的最大温度升高分别低于试验标准，这满足A-60级阻燃窗试验标 准。在对比例1的火焰试验中，测量到在时间过去55分钟时，未暴露表面的最大温度升高 为203°C，这超过140°C的基准温度。在对比例2的火焰试验中，测量到在时间过去50分钟 时，未暴露表面的平均和最大温度升高均高于基准值。(2)耐久性评价根据IS0-12M3_4(在建筑物中的玻璃-层压玻璃和层压安全玻璃)，评价含有 机-无机杂化透明的水凝胶络合物的阻燃玻璃组件的耐久性。进行高温试验、湿度试验和 辐射试验，以评价耐久性。下表2中示出了试验方法和结果。试样的大小为300mmX 300mm。[表 2]
权利要求
1.一种用于阻燃玻璃的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，该络合物包含 3-10wt%的可聚合的丙烯酸类单体，I-IOwt %的金属烷氧化物溶胶溶液， 5-30wt%的水溶性盐， 0. 5-5wt%的磷化合物， 0.01-0. 2衬％的硅烷偶联剂， 0. 5-3wt%的季铵盐， 0.01-lwt%的聚合引发剂，和 40-85wt% 的水。
2.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中可聚合的丙烯酸类单体包 括选自下述中的至少一种丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰 胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-正丁氧基甲基丙烯酰 胺、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺磺酸、叔丁基丙烯酰胺、二甲基氨丙基甲基 丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基甲基丙烯酰胺和N-乙氧基甲基甲基丙烯酰胺。
3.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中金属烷氧化物是选自下述 中的至少一种四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、丙氧基钛、甲氧基钛、异丙氧基铝和三乙氧基铝。
4.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中金属烷氧化物溶胶溶液包 括10-40wt%的金属烷氧化物，50-80衬％的水和0. I-IOwt %的催化剂。
5.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中水溶性盐是选自氯化镁、氯 化钾、氯化钙、氯化钠和氯化钡中的至少一种。
6.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中磷化合物是选自下述中的 至少一种磷酸三乙酯、磷酸二苯酯、磷酸三甲苯酯、环状磷酸酯、磷酸2-甲基丙烯酰基乙 酯、乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、磷酸胍和磷酸。
7.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中硅烷偶联剂是选自下述中 的至少一种乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三 乙氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅 烷、Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N- β (氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N- β (氨 乙基)-Y -氨丙基甲基二乙氧基硅烷和Y-巯丙基三甲氧基硅烷。
8.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中季铵盐是选自四丁基溴化 铵、四丁基氯化铵和四丁基氢氧化铵中的至少一种。
9.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中聚合引发剂是选自过硫酸 钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的至少一种。
10.权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，进一步包含至少一种交联剂或 催化剂。
11.权利要求10的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中交联剂是N，N-亚甲基 双丙烯酰胺。
12.权利要求10的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，其中催化剂是选自二甲基氨基丙腈、二乙基氨基丙腈和三乙醇胺中的至少一种。
13.一种阻燃玻璃组件，它包括权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物。
14.权利要求13的阻燃玻璃组件，其中阻燃玻璃包括2-5块钢化玻璃和在玻璃之间的 空间内填充所述有机-无机杂化透明的水凝胶络合物。
15.权利要求14的阻燃玻璃组件，其中位于其最外端的钢化玻璃是低E玻璃，其一个表 面用金属氧化物涂布。
16.权利要求14的阻燃玻璃组件，其中位于其最外端的钢化玻璃的厚度为3-6mm，和位 于内部的钢化玻璃的厚度为3-6mm。
17.权利要求14的阻燃玻璃组件，其中所述有机-无机杂化透明的水凝胶络合物填充 在其内的空间的厚度为l_12mm。
18.—种制造阻燃玻璃组件的方法，该方法包括将权利要求1的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物注射到由2-5块钢化玻璃组成的 组件的空的空间内；和密封并允许所得组件在35-90°C的温度下反应，以使络合物变为凝胶。
全文摘要
本发明涉及有机-无机杂化透明的水凝胶络合物，它含有可聚合的丙烯酸类单体，金属烷氧化物溶胶溶液，水溶性盐，磷化合物，硅烷偶联剂，季铵盐，聚合引发剂和水。而且，本发明提供使用该有机-无机杂化透明的水凝胶络合物的阻燃玻璃组件及其制造方法。本发明的有机-无机杂化透明的水凝胶络合物具有优良的性能，例如长期透明度、阻燃性、绝热、长期耐久性和耐气候老化性，因此它可合适地用作阻燃玻璃用阻燃材料。
文档编号C08L33/26GK102086293SQ20101027496
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年12月7日
发明者吴载焕, 崔明镇 申请人:(株)三工社