耐火嵌装玻璃单元的制作方法

耐火嵌装玻璃单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及耐火嵌装玻璃单元(10)，并且特别地涉及新的可固化的胶凝组合物，所述胶凝组合物可以在所述嵌装玻璃单元(10)的玻璃板(1)之间形成耐火水凝胶夹层(3)。本发明的胶凝组合物包含5％-40％w/w的可固化的水凝胶形成组分(通常是酸性乙烯基单体比如丙烯酸或其金属盐)；20％-60％w/w的一种或更多种盐(例如，镁盐)；40％-90％w/w的水性溶媒，并且所述胶凝组合物具有在pH?1和pH?7之间的酸性pH。如果火灾发生，这样的胶凝组合物在固化形成水凝胶夹层时提供优良的耐火性质以及还提供优良的辐射屏障。
【专利说明】耐火嵌装玻璃单元
[0001]引言
[0002]本发明涉及耐火嵌装玻璃单元(glazing unit)。本发明还涉及用于制造本发明的嵌装玻璃单元的方法并且涉及被用于制造这些嵌装玻璃单元的可固化的胶凝组合物。

【背景技术】
[0003]嵌装玻璃，比如“隔热嵌装玻璃单元”(IGU)等，被广泛用于家庭用环境(例如用于家庭的双层玻璃窗)以及工业用环境。
[0004]通常嵌装玻璃没有很好地适合其中存在固有的火灾风险的环境。
[0005]通常，嵌装玻璃因玻璃对热冲击的易损性以及所造成的完整性损失而具有弱的耐火性。如果发生火灾，当考虑到建筑物使用者的安全时这可能是个问题。此外，在多个国家，安全法规规定了特定位置处所使用的嵌装玻璃需要呈现出耐火性。
[0006]耐火性指在标准试验条件下，屏障将火灾产物穿过屏障的一侧到另一侧控制到定义的水平持续定义的时间的能力。通常，三种性质被定义:完整性(称为E)-控制火焰和热气穿过的能力(因此防止未暴露面上的着火)；辐射性(称为W)-控制从未暴露面出现辐射热的能力；以及隔热性(称为I)-控制传导热到达未暴露面的能力。
[0007]这产生了针对耐火嵌装玻璃的分类体系。例如，在许多欧洲国家，法规基于下述对嵌装玻璃的耐火性进行分类:测量当被暴露于火灾时，嵌装玻璃保持:(i)其结构完整性(称为E) ；(ii)其结构完整性以及辐射减少(在规定的限值内)(称为EW) ；(iii)其结构完整性以及隔热性(在规定的限值内)(称为EI)的最短时间。确定嵌装玻璃耐火性的分类的标准试验被定义并且通常包括使嵌装玻璃单元的一侧暴露于火灾并且监控随着时间变化的嵌装玻璃的完整性和/或嵌装玻璃相对侧上的温度水平。
[0008]其中透明玻璃板之间的内部空间被填充有水性耐火凝胶夹层的耐火嵌装玻璃在 US 4264681 (SAINT GOBAI N)、WO 03/061963 (FLAMRO)以及 WO 2009/071409 (FLAMRO)中被描述。包含基于硅酸盐的耐火夹层的耐火嵌装玻璃也是已知的(见，例如，W02008/084083 (PILKINGT0N)) 0这些通常被称为嵌装玻璃单元或嵌装玻璃层压板。
[0009]然而，仍然有对新的并且改进的耐火嵌装玻璃的需要。特别地，对满足最严格的耐火标准的耐火嵌装玻璃有增长的需要。通常，在欧洲，这意指嵌装玻璃保持其完整性，所述完整性提供免于辐射散发的屏障(在离样品Im处测量的辐射保持在15kW/m2以下)并且提供持续最少10分钟或更多但通常持续长得多的免于火灾的隔热性(嵌装玻璃单元冷侧的温度平均地保持小于140°C并且没有单个点超过在室温以上180°C的温度)。此外，有对保持其完整性以及辐射减少持续超过60分钟的嵌装玻璃的新兴市场需求。
[0010]因此，本发明的目的是提供满足这些严格的耐火标准的嵌装玻璃单元。特别地，本发明的目的是提供嵌装玻璃单元，所述嵌装玻璃单元提供优良的隔热性同时还提供延长超过隔热持续时间的优良的完整性以及辐射屏障。
[0011]本发明的概述
[0012]根据本发明的第一方面，提供了胶凝组合物(优选地适合用于在嵌装玻璃单元内形成耐火的水凝胶夹层)，所述胶凝组合物通过把以下的混合到一起被获得:
[0013]5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分、
[0014]20% -60% w/w的一种或更多种盐、
[0015]40 % -90 % w/w 的水性溶媒，
[0016]其中所述组合物具有大于或等于pH I并且小于pH 7的酸性pH。
[0017]根据本发明的第二方面，提供了胶凝组合物，所述胶凝组合物通过把以下的混合到一起可获得、被获得、或直接被获得:
[0018]5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分、
[0019]20% -60% w/w的一种或更多种盐、
[0020]40 % -90 % w/w 的水性溶媒，
[0021 ] 其中所述组合物的pH在pH I和pH 7之间。
[0022]根据本发明的第三方面，提供了制造胶凝组合物(优选地适合用于在嵌装玻璃单元内形成耐火的水凝胶夹层)的方法，所述方法包括把以下的混合到一起:
[0023]5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分、
[0024]20% -60% w/w的一种或更多种盐、
[0025]40 % -90 % w/w 的水性溶媒，
[0026]以形成具有大于或等于pH I并且小于pH 7的酸性pH的胶凝组合物。
[0027]根据本发明的第四方面，提供了制造胶凝组合物的方法，所述方法包括把以下的混合到一起:
[0028]5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分、
[0029]20% -60% w/w的一种或更多种盐、
[0030]40 % -90 % w/w 的水性溶媒，
[0031]以形成具有在pH I和pH 7之间的pH的胶凝组合物。
[0032]根据本发明的第五方面，提供了胶凝组合物(优选地适合用于在嵌装玻璃单元内形成耐火的水凝胶夹层)，所述胶凝组合物包含:
[0033]5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分、
[0034]20% -60% w/w的一种或更多种盐、
[0035]40 % -90 % w/w 的水性溶媒，
[0036]其中所述组合物具有大于或等于pH I并且小于pH 7的酸性pH。
[0037]根据本发明的第六方面，提供了胶凝组合物，所述胶凝组合物包含:
[0038]5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分、
[0039]20% -60% w/w的一种或更多种盐、
[0040]40 % -90 % w/w 的水性溶媒，
[0041 ] 其中所述组合物的pH在pH I和pH 7之间。
[0042]根据本发明的第七方面，提供了嵌装玻璃单元，所述嵌装玻璃单元包括第一透明板和第二透明板以及被布置在其间的夹层，其中所述夹层是水凝胶，所述水凝胶通过使如本文限定的胶凝组合物固化来形成。
[0043]嵌装玻璃单元在周界边缘附近被适当地密封以把凝胶体夹层(gel interlayer)保留在适当的位置。第一板和第二板可以由任何适当的透明材料比如玻璃或透明塑料形成。在某些实施方案中，另外的板可以存在，例如第三板以及任选地第四板。
[0044]根据本发明第八方面，提供了用于形成如本文限定的嵌装玻璃单元的方法，所述方法包括:
[0045]i)提供第一透明板和第二透明板；
[0046]ii)部分组装所述嵌装玻璃单元，使得第一透明板和第二透明板彼此隔开并且密封装置把第一板和第二板容纳在适当的位置；其中:
[0047]密封装置包括开口 ；并且
[0048]第一板和第二板以及密封装置共同限定内部空间；
[0049]iii)把如本文限定的胶凝组合物通过密封装置中的开口递送到内部空间内；
[0050]iv)封闭密封装置中的开口以提供密封的内部空间；以及
[0051]V)使胶凝组合物固化以在内部空间内提供水凝胶凝胶体夹层；
[0052]其中凝胶体固有地结合到第一透明板和/或第二透明板的内表面，或通过在步骤
(iii)之前用偶联剂涂覆第一板和/或第二板的内表面中的至少一个或通过把偶联剂包含到胶凝组合物内而被结合到第一透明板和/或第二透明板的内表面。
[0053]根据本发明的第九方面，提供了嵌装玻璃单元，其中所述嵌装玻璃单元通过第八方面的方法可获得、被获得、或直接被获得。
[0054]根据本发明的第十方面，提供了使用本文描述的胶凝组合物以提供耐火完整性以及对通过辐射和/或通过传导的热传递的屏障。
[0055]根据本发明第十一方面，提供了胶凝组合物(优选地适合用于在嵌装玻璃单元内形成耐火的水凝胶夹层)，所述胶凝组合物包含(或通过把以下的混合到一起被获得):
[0056]6% -16% w/w 的丙烯酸；
[0057]20% -60% w/w的一种或更多种盐，其包含:
[0058]-5% -35% w/w (整个组合物的)的 MgSO4.7H20
[0059]-0% -3% w/w(整个组合物的)的MgO
[0060]-5% -35% w/w (整个组合物的)的 Mg (OAc) 2.4H20 ；
[0061]40% -90% w/w 的水；
[0062]0.02% -0.08% w/w 的交联剂；
[0063]0.001%-0.05% w/w 的光引发剂;
[0064]其中所述组合物具有在4和6之间的pH。
[0065]如果火灾发生，本发明的嵌装玻璃单元提供耐久性辐射屏障，所述耐久性辐射屏障充分地保护在嵌装玻璃单元“冷侧”上的那些持续更久。水凝胶夹层的优良性能允许较薄的嵌装玻璃单元(即在各玻璃板之间有较小的空间)，因此减少嵌装玻璃单元的总体积，并且使三层嵌装玻璃单元(以及以上)更可行。特别地，水凝胶夹层呈现良好的稳定性。特别地，其在正常的环境温度范围内保持透明并且在长时间暴露于阳光时不褪色。
[0066]在暴露于火灾时，水凝胶夹层的膨胀性质导致其向热源膨胀，特别是如果在嵌装玻璃单元的火灾侧的透明板开始损坏。该膨胀性质通常是由于在所造成的来自水凝胶的水的控制释放期间形成气泡。这样的膨胀行为提供对嵌装玻璃单元“冷侧”的消极保护并且有助于压制“冷侧”上温度的增加。特别地，水凝胶夹层随着其从火灾吸收热能而可以膨胀并且变形。这样做而不形成孔的能力增强赋予嵌装玻璃单元冷侧的保护。此外，高熔点无机壳(inorganic crust)倾向于在膨胀的水凝胶层的表面上形成,所述高熔点无机壳另外防护“冷侧”免于火灾并且保持嵌装玻璃单元的完整性持续更久。
[0067]用于形成水凝胶夹层的本发明的胶凝组合物操作安全、容易制造、并且环境友好。此类胶凝组合物还与广泛种类的透明材料相容。
[0068]不希望被理论束缚，据认为本发明的优点源于特定成分、其各自的量以及所采用的胶凝组合物的PH的平衡。特别高加载量的盐与酸性pH —起被认为对形成耐火的水凝胶夹层是特别重要的。
[0069]除非另有说明，否则本发明任一方面的包括任选特征、适当特征、以及优选特征的特征也是有关本发明任何另外方面的任选特征、适当特征、以及优选特征。
[0070]附图的简要描述
[0071]为提供本发明的较好理解，本发明还通过实例参考以下附图被描述，其中:
[0072]图1是嵌装玻璃单元的横截面视图；
[0073]图2是示出在对具有固化的胶凝组合物GCl的夹层的嵌装玻璃单元的火灾试验期间，多种参数特别是参数比如炉温(粗虚线)、“冷面玻璃温度”(细虚线)、以及辐射性(实线)如何随时间变化的图；
[0074]图3是示出在对具有固化的胶凝组合物GC3的夹层的嵌装玻璃单元的火灾试验期间，多种参数特别是参数比如炉温(粗虚线)、“冷面玻璃温度”(细虚线)、以及辐射性(实线)如何随时间变化的图；
[0075]图4是示出在对具有固化的胶凝组合物GC3的夹层的嵌装玻璃单元的另外的火灾试验期间，多种参数特别是参数比如平均炉温(细虚线)、“平均冷面玻璃温度”(粗虚线)、以及辐射性(实线)如何随时间变化的图；并且
[0076]图5是示出在对具有固化的胶凝组合物GC7的夹层的嵌装玻璃单元的火灾试验期间，多种参数特别是参数比如平均炉温(实线)、“平均冷侧温度”(虚线)如何随时间变化的图；
[0077]本发明的详细描述
[0078]定义
[0079]在本文中，适合“用于在嵌装玻璃单元内形成耐火的水凝胶夹层”的胶凝组合物是固化以形成耐火(透明)水凝胶的组合物，所述耐火(透明)水凝胶可以适当地位于嵌装玻璃单元中的两个嵌装玻璃板之间以从而把(另外的)耐火性赋予整体的嵌装玻璃单元。
[0080]术语“透明板”在本文中被使用以指适合用于形成嵌装玻璃单元的任何透明材料。适当的透明板的实例包括玻璃板或透明塑料(例如聚碳酸酯)。
[0081]术语“可固化的”在本文中被使用以指在暴露于足够的热或辐射(例如UV辐射)时永久地改变其物理状态的胶凝组合物。通常，物理状态随聚合以及聚合物交联反应的发生改变。固化通常导致胶凝组合物的硬化。
[0082]术语“水凝胶”在本文中被使用以指包含亲水性聚合物网络的水合凝胶体。
[0083]术语“固化的胶凝组合物”在本文中被使用以指在本文限定的胶凝组合物固化之后形成的水凝胶。
[0084]除非另有说明，否则pH在由国家标准与技术学会(Nat1nal Instituteof Standards and Technology (NIST))定义的标准温度和标准压力即20 V和101.325kPa(Iatm)下被测量。
[0085]如将被本领域技术人员理解，“酸性pH”是小于pH 7的pH。
[0086]术语“水性溶媒”指的是主要基于水的介质。
[0087]术语“ (m-nC)烷基”指的是具有m到η个碳原子的烷基。
[0088]在本文中使用的有关给定材料的组成的术语“基本上由......组成”表示给定材料几乎完全由给定的成分组成，适当地至少90% w/w、更适当地至少95% w/w、最适当地至少99% w/w。例如,词组“‘材料’基本上由‘成分X’组成”表示‘材料’包含至少90% w/w的‘成分X’、更适当地至少95% w/w的‘成分X’、最适当地至少99% w/w的‘成分V。
[0089]月交凝组合物
[0090]本发明提供如本文限定的胶凝组合物。最适当地，胶凝组合物是耐火胶凝组合物或可固化形成耐火凝胶体的胶凝组合物。术语“耐火”在本领域中是被充分理解的。
[0091]本文中，在胶凝组合物(或由此形成的固化水凝胶)被认为“包含”、“由组成”、或另外由特定成分(任选地以给定的数量)组成的情况下，这适当地意指这种特定成分(任选地以给定的数量)被用于形成胶凝组合物。
[0092]胶凝组合物适当地是光学透明的胶凝组合物。胶凝组合物适当地可固化以提供光学透明的水凝胶。
[0093]胶凝组合物适当地呈具有足够低以便使其能够被倾倒入或被注入嵌装玻璃单元(如本文另外限定)的内部空间内的粘度的液体的形式。胶凝组合物适当地具有足够低以致任何气泡(例如在倾倒时形成的)漂浮到顶部并且可以容易地(例如通过在胶凝组合物被密封在适当的位置之前排气)被除去的粘度。此外，胶凝组合物是可固化的胶凝组合物，所述可固化的胶凝组合物可以例如通过应用热或辐射(例如UV)被固化以形成聚合电解质水凝胶。适当地，胶凝组合物通过紫外线(UV)辐射固化是可固化的。
[0094]本发明的胶凝组合物适合用于制备如本文限定的嵌装玻璃单元。特别地，胶凝组合物适合用于形成如本文限定的嵌装玻璃单元的固化水凝胶夹层，所述固化水凝胶夹层赋予嵌装玻璃单元隔热性质以及显著的耐火性质。
[0095]水凝胶形成组分
[0096]在固化之后，胶凝组合物的水凝胶形成组分形成亲水性水凝胶聚合物基体。
[0097]水凝胶形成组分适当地是有机的水凝胶形成组分。
[0098]水凝胶形成组分的可固化性利于制造本发明的嵌装玻璃单元，因为胶凝组合物在固化之前最初是可移动的并且足够流动的以便其可以被递送到如本文限定的嵌装玻璃单元的内部空间内并且然后原位固化以形成水凝胶夹层。
[0099]胶凝组合物的水凝胶形成组分在固化之后形成水凝胶的聚合电解质网络。此类聚合电解质在水溶液中适当地离解(例如从其相应的抗衡离子中)以产生带电聚合物。此类聚合电解质适当地是“弱”聚合电解质(即具有在2和10之间的pKa、更适当地在2和7之间的pKa)。适当地，此类聚合电解质是在水溶液中离解以产生多聚阴离子(例如羧酸根)的多元酸。
[0100]水凝胶形成组分适当地包括一种或更多种亲水性的可聚合单体和/或一种或更多种亲水性的预先形成的聚合物或部分形成的聚合物。在特定的实施方案中，水凝胶形成组分包括可聚合单体，但(基本上)没有任何预先形成的聚合物。
[0101]在实施方案中，可聚合单体是含乙烯基的单体，所述含乙烯基的单体适当地聚合(例如在固化时)以形成具有可离子化的侧链基特别是酸性侧链基的聚合电解质。
[0102]在实施方案中，预先形成的聚合物是基于聚乙烯基的聚合物，特别是具有可离子化的侧链取代基、特别地酸性侧链基的基于聚乙烯基的聚合物。
[0103]在特定的实施方案中，水凝胶形成组分包括可聚合的亲水性单体。可聚合的亲水性单体适当地是酸性单体，所述酸性单体适当地具有羧酸部分(或例如经由水解容易被转变成羧酸部分的部分，比如其酯(例如(1-4C)烷基酯)、其酰胺、其腈、或其酸酐)。可聚合的单体在固化时适当地利于酸性水凝胶的形成。
[0104]在实施方案中，可聚合单体选自由以下组成的组:酸比如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-苯基丙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-丙磺酸、乙烯基磷酸、环氧乙烷改性的磷酸的(甲基)丙烯酸酯等、以及其盐；以及胺比如N，N- 二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N, N- 二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N, N- 二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N, N- 二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N，N- 二甲基氨基丙基丙烯酰胺等。可以使用丙烯酸酯、可聚合的酸酐、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、乙烯基磷酸酯等作为可共聚的单体，因为所产生的共聚物可以被水解以赋予离子性。此外，包含不可离子化的、不可水解的共单体以便赋予基体另外的性质可以是有利的。
[0105]在特定的实施方案中，可聚合的单体是式(I)的丙烯酸类单体或烷基丙烯酸类单体:
[0106]




Γ*1


rt^

ο
(I)
[0107]其中&是!1或(1-2C)烷基；
[0108]R2 选自 OH、OR3> NH2, NHR3> 以及 NR3R4 ;并且
[0109]R3和R4独立地是(1-2C)烷基；
[0110]或其盐(例如金属羧酸盐，其中R2是0H，其中金属抗衡离子可以是Na、Ca、Mg等)。
[0111]在实施方案中，R1是11或甲基。
[0112]在另一实施方案中，R1是H。
[0113]在实施方案中，R2是OH或NH2。
[0114]在实施方案中，R2是衝。
[0115]适当地，可聚合单体是丙烯酸或烷基丙烯酸，所述丙烯酸或烷基丙烯酸聚合以分别形成聚丙烯酸聚合物或聚烷基丙烯酸聚合物。
[0116]在特定的实施方案中，水凝胶形成组分包括丙烯酸。在特定的实施方案中，水凝胶形成组分是丙烯酸。
[0117]水凝胶形成组分可以包括提供均聚物水凝胶或共聚物(包括三元共聚物以及以上)水凝胶的单体和/或预先形成的聚合物。
[0118]在某些实施方案中，水凝胶形成组分包括提供均聚物水凝胶的单体和/或预先形成的聚合物。水凝胶形成组分可以仅包括在固化时形成水凝胶均聚物的单一的可聚合单体。
[0119]可选择地，在某些实施方案中，水凝胶形成组分包括提供共聚物水凝胶的单体和/或预先形成的聚合物。水凝胶形成组分可以包括在固化时形成水凝胶共聚物的多于一种的如本文限定的可聚合单体。设想把共单体包含到水凝胶内可以使其性质被微调。
[0120]在特定的实施方案中，水凝胶形成组分包括预先形成的聚合物。预先形成的聚合物可以是均聚物或共聚物。预先形成的聚合物适当地是酸性的、最适当地具有OH或羧酸基团。预先形成的聚合物适当地是多元酸或多元醇、最适当地聚丙烯酸或聚烷基丙烯酸(例如聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸)。
[0121]本文关于水凝胶形成组分提到的酸以及多元酸还意图包括其相应的盐(即共轭碱)，特别地金属盐，比如碱金属盐或碱土金属盐。
[0122]适当地，胶凝组合物包含5% -40% w/w的水凝胶形成组分。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含5% -30% w/w的水凝胶形成组分。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含6% -15% w/w的水凝胶形成组分。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含9% -13% w/w的水凝胶形成组分。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含10% -12% w/w的水凝胶形成组分。在特定的实施方案中，水凝胶形成组分构成5% -10% w/w的胶凝组合物。
[0123]适当地，胶凝组合物包含5% -40% w/w的丙烯酸。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含5% -30% w/w的丙烯酸。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含6% -15% w/w的丙烯酸。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含9%-13% w/w的丙烯酸。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含10% -12% w/w的丙烯酸。在特定的实施方案中，丙烯酸构成5% -10%w/W的胶凝组合物。
[0124]盐
[0125]胶凝组合物(以及由此形成的固化胶凝组合物)包含一种或更多种盐。所述一种或更多种盐可以适当地是一种或更多种有机盐和/或无机盐。有机盐包含至少有机阴离子(例如乙酸根)。无机盐包含无机阳离子(例如金属阳离子)和无机阴离子(例如氧化物、硫酸根、卤素等)两者。
[0126]在优选的实施方案中，一种或更多种盐是或包括一种或更多种金属盐。每种金属盐适当地包含金属阳离子。每种金属盐适当地包含有机阴离子(例如乙酸根)或无机阴离子(例如氧化物、硫酸根等)。
[0127]一种或更多种金属盐可以包括单价阳离子或二价阳离子、或其组合。适当的单价阳离子包括碱金属单价阳离子(例如Na+、K+、Li+)或铵离子(NH4+)或取代的铵离子比如烷基铵物质。适当的二价阳离子包括碱土金属二价阳离子(例如Mg2+、Ca2+)或过渡金属二价阳离子(例如Zn2+)。在特定的实施方案中，金属盐包括适当地选自Mg2+、Ca2+、Zn2+或其组合的二价阳离子。在特定的实施方案中，金属盐包括Mg2+阳离子。在特定的实施方案中，一种或更多种盐的阳离子基本上由二价阳离子构成，适当地基本上由Mg2+阳离子构成。在特定的实施方案中，一种或更多种盐的阳离子由二价阳离子构成，适当地由Mg2+阳离子构成。
[0128]盐可以包括任何适当的阴离子作为对任何上文描述的阳离子的抗衡离子。特别适当的阴离子包括卤素、硫酸根、乙酸根、硼酸根、硅酸根、氧化物、氢氧根、或其组合。在特定的实施方案中，阴离子选自硫酸根、氧化物、以及氢氧根、或其组合。在特定的实施方案中，盐包含硫酸根阴离子。
[0129]在特定的实施方案中，盐包含Mg2+阳离子和选自硫酸根、乙酸根以及氧化物的一种或更多种阴离子。在特定的实施方案中，盐包括适当地呈水合形式的硫酸镁(最适当地MgSO4.7H20)。在特定的实施方案中，MgSO4.7H20构成胶凝组合物的5% -35% w/w,更适当地15%-25% w/w。在特定的实施方案中，盐包括适当地呈水合形式的乙酸镁(最适当地Mg(OAc)2.4H20)。在特定的实施方案中，Mg (OAc)2.4H20构成胶凝组合物的5% -35% w/w，更适当地15%-25% w/w。在特定的实施方案中，盐包括氧化镁。在特定的实施方案中，MgO构成胶凝组合物的w/w,适当地0.5% -3.0% w/w,更适当地1% -2.5% w/w。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含包括硫酸镁、氧化镁以及乙酸镁的金属盐。适当地，被使用的任何氧化镁是其“低铁”级别。在特定的实施方案中，盐通过使用氧化镁的酸-碱反应被原位得到。
[0130]在优选的实施方案中，盐包括金属盐的混合物。适当地，金属盐的混合物包括阴离子的混合物。在特定的实施方案中，金属盐的混合物包含单一的金属阳离子和阴离子的混合物。例如，单一金属阳离子可以是镁(II)。阴离子的混合物可以适当地包含氧化物、硫酸根、以及乙酸根。
[0131]将被本领域技术人员理解的是，无论概述性的，还是关于特别具体的实施方案，所提到的一种或更多种盐涉及盐起始物料的通常或特定的盐形式(即按照阳离子-阴离子的缔和)。本领域技术人员将会理解一种或更多种盐中的任一种或全部在胶凝组合物(固化水凝胶)本身内可以实际上采取不同的盐形式。例如，当形成胶凝组合物时，碱性盐(例如MgO)可以与酸(例如酸性水凝胶形成组分-例如丙烯酸单体)反应以原位形成酸的盐。实际上MgO不可能像这样存在于其中pH是酸性的胶凝组合物中，因为全部的MgO通常将已经被中和。
[0132]因此，提到的“包含一种或更多种盐”的胶凝组合物(或实际上其固化的水凝胶加合物)适当地表示胶凝组合物包含“形成于”(或得自)把所述一种或更多种盐与胶凝组合物中任何另外的成分混合到一起的一种或更多种盐和/或其加合物。
[0133]在具体的盐在本文中被规定的情况下，这优选地表示胶凝组合物可以通过规定的具体的盐或通过然而可以产生相同胶凝组合物的备选的起始物料被形成。例如，在特定的实施方案中，胶凝组合物通过利用以下盐被获得:
[0134]-5% -35% w/w MgSO4.7H20、
[0135]-0% -3% w/w MgO >
[0136]-5% -35% w/w Mg (OAc) 2.4H20,
[0137]但将理解的是，用等摩尔量的Mg (OH)2代替MgO将产生相同的盐加合物(例如通过与酸性水凝胶形成组分反应)并且因此这样的变型被这相同的实施方案包括。此外，Mg (OAc)2本身可以通过MgO与乙酸反应被原位形成，并且同样地，这种实施方案包括在没有任何预先分离的Mg(OAc)2起始物料的情况下以这种方式形成的胶凝组合物。本领域技术人员通过本领域众所周知的方法可以容易地确定胶凝组合物关于一种或更多种盐的组成，并且可以容易地对产生所述胶凝组合物所需要的任何投入的盐定性和定量。特别地，盐可以被提取(例如通过索氏提取法)、被分离、被表征、并且被定量。
[0138]在实施方案中，胶凝组合物包含一种或更多种水合形式的盐。
[0139]在实施方案中，一种或更多种盐适当地构成胶凝组合物的20% -60% w/w。
[0140]适当地,一种或更多种盐适当地构成胶凝组合物的30% -55% w/w,适当地胶凝组合物的35% -52% w/w,以及适当地胶凝组合物的40% -50% w/w。
[0141]本发明的胶凝组合物中相对高加载量的盐充分影响通过使胶凝组合物固化形成的水凝胶的结构和性质。
[0142]明显地，盐还有助于水凝胶的膨胀性质，这在火灾期间又有助于凝胶体的消极的(passive)耐火性质以及隔热性质。盐还可以有助于把胶凝组合物的pH保持在本文限定的限值内。例如，金属盐比如MgO适当地提高产生的胶凝组合物的pH，然而将被本领域技术人员理解的是，另外适当的碱化盐(特别地碱性盐或碱式盐)可以被使用以调节PH以得到预期的胶凝组合物。例如，可以被使用以代替MgO或除了 MgO之外的另外适当的碱化盐包括碱金属氧化物/氢氧化物(例如锂或钠的氧化物或氢氧化物)、或甚至氢氧化铵。胶凝组合物可以适当地包含0% -5% w/w的另外的碱化盐、适当地0.1% -3% w/w的另外的碱化盐、适当地0.5% -2.5% w/w的另外的碱化盐。
[0143]此外，任何多价金属盐还可以提供能够在水凝胶中在聚合物之间形成静电交联的离子物质。
[0144]盐通常还在被暴露于火灾的水凝胶的表面上形成高熔点壳。这样的壳被认为导致本发明的固化胶凝组合物的耐火性质。
[0145]盐在胶凝组合物和由胶凝组合物形成的固化水凝胶中之一或两者中还适当地导致“防冻”效果。在特定的实施方案中，胶凝组合物包含导致此类“防冻”效果的至少一种盐(即防冻组分)。此类防冻组分可以存在于胶凝组合物(以及由此形成的最终的水凝胶)内而排斥任何另外更常用的防冻组分。在特定的实施方案中，胶凝组合物(以及由此形成的水凝胶)没有任何(非盐)有机防冻剂或基于溶剂的防冻剂。适当地，防冻组分也具有耐火性质。适当地，导致所述防冻效果的至少一种盐是乙酸镁或其水合形式。这样的盐适当地还导致对胶凝组合物的缓冲效果和/或对由此形成的最终的水凝胶的缓冲效果。
[0146]本领域技术人员将能够通过另外的手段实现同样很好的防冻。通常通过使用在US2010/0116416A1中描述的NaCl或KCl。可选择地，在US2010/7678291中描述的盐或低级醇可以被包含在胶凝组合物中。在US2010/7704406B2中描述的另外的实例中，二羧酸盐也将会是本文描述体系的适当的添加剂。较大的多羟基有机化合物对实现防冻效果也是有用的，比如乙二醇、丙二醇、山梨醇以及葡糖糖，其中多个在US2009/0258171中被描述。
[0147]水件溶媒
[0148]水性溶媒充当用于胶凝组合物的其它成分的载体并且使胶凝组合物在固化之前能够流动并且从而被倾倒入或另外被注入到嵌装玻璃单元的内部空间内。
[0149]适当地，胶凝组合物包含40% -90% w/w的水性溶媒，更适当地45% -60% w/w的水性溶媒，并且最适当地50% -55% w/w的水性溶媒。
[0150]水性溶媒适当地包含75% -100% w/w的水。任何适当形式的水比如离子交换水、蒸馏水、地下水、自来水以及工业用水可以被使用。
[0151]在优选的实施方案中，水性溶媒是100% w/w的水。
[0152]在某些实施方案中，水性溶媒可以包含与水可混溶的另外的溶剂。可混溶的溶剂可以选自低级醇(适当地(1-4C)醇，比如甲醇、乙醇、正丙醇、或异丙醇)、二醇、酮、酰胺、糖以及脲，并且对防止水性溶媒的冻结是有用的。例如，水性溶媒可以包含至多25% w/w的可混溶溶剂。
[0153]鉬合物的DH
[0154]胶凝组合物适当地具有在I和7之间的pH，适当地在I和7之间的酸性pH(即大于或等于PH I但小于pH 7)。保持这样的pH对形成具有所需要的物理性质以及耐火性质的固化水凝胶是重要的，特别地对提供用于特定(阻燃剂)的盐添加剂的适当的溶媒以及保持澄清度是重要的。
[0155]适当地,胶凝组合物的pH在3和7之间,适当地在3.5和6之间，更适当地在4和
5.5之间，最适当地在4.5和5.5之间。pH适当地小于或等于6.95，适当地小于或等于6.9，适当地小于或等于6.8，适当地小于或等于6.5。胶凝组合物的pH可以使用本领域众所周知的方法、适当地通过简单地把校准的PH探针直接浸入胶凝组合物内来测量。
[0156]胶凝组合物的pH可以通过调节存在于胶凝组合物中的酸性成分和碱性成分的平衡来适当地控制。例如，缓冲体系可以通过把适当的酸性组分和碱性组分混合来产生。任何适当的缓冲剂可以与本发明的胶凝组合物结合使用，然而乙酸和/或丙烯酸以及由其与氧化镁的酸-碱反应形成的盐已经被示出是特别可行的。
[0157]在某些实施方案中，水凝胶形成组分可以提供导致胶凝组合物的缓冲的某些或所有的酸性组分(例如酸性单体和/或聚合物)。
[0158]通常，如果pH太低或太高，胶凝组合物和/或由此形成的水凝胶没有有用于嵌装玻璃单元的足够的透明度。此外，PH可以对产生的固化凝胶体具有显著的效果，并且还可以影响此类凝胶体的耐久性。
[0159]交联剂
[0160]在某些实施方案中，胶凝组合物还包含交联剂。交联剂在胶凝组合物固化期间适当地利于聚合物链之间的交联(和/或在聚合物内的内部交联)，无论聚合物是预先形成还是在固化期间由组成水凝胶形成组分的可聚合单体形成。交联剂适当地参与不同聚合物链的共价连接和/或单个聚合物链的不同部分的共价连接。
[0161]在某些实施方案中，交联剂通过引入到多于一种聚合物链内参与共价结合交联。
[0162]前述交联剂适当地构成胶凝组合物的0.001% w/w到0.1 % w/w,更适当地胶凝组合物的0.005% w/w到0.05% w/w。在实施方案中，胶凝组合物包含0.02% w/w到0.08%w/w的交联剂，适当地0.03% w/w-0.06% w/w的交联剂，更适当地0.035% w/w-0.055% w/w的交联剂。在实施方案中，胶凝组合物包含0.05% w/w到0.09% w/w的交联剂。在实施方案中，胶凝组合物包含0.01% w/w到0.02% w/w的交联剂。
[0163]可以通过在相应胶凝组合物内选择恰当数量的交联剂来改善本发明的固化水凝胶的耐久性。交联剂数量的明智选择还可以改善所述水凝胶的耐火性质。
[0164]在特定的实施方案中，交联剂是分子中具有两个或更多个不饱和键的交联单体，以及在经受聚合之后其可以通过后处理比如加热形成交联结构的单体比如N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺衍生物。属于前组的可交联单体的实例是N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、N, N- 二烯丙基丙烯酰胺、triacrylformal (I, 3，5-三丙烯酰基六氢-1, 3，5-三嗪)、N, N-二丙烯酰亚胺、N，N-二甲基丙烯酰亚胺、丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚二丙烯酸乙二醇酯、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、聚二丙烯酸丙二醇酯、聚二甲基丙烯酸丙二醇酯、二丙烯酸1，3- 丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、尿烷(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯以及环氧丙烯酸酯。属于后组的N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺衍生物的实例是N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺以及N-叔丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺并且包括甚至N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺。
[0165]在特定的实施方案中，交联剂包括N，N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)。
[0166]在某些实施方案中，胶凝组合物没有共价结合的交联剂。在固化时，此类胶凝组合物形成其中二价或三价金属离子通过与形成水凝胶基体的聚合物链中存在的带电基团配位形成静电交联的聚合电解质水凝胶。特别地，聚合物内的酸性部分(或其盐/共轭碱)，比如羧酸基团，可以充当用于与金属阳离子配位的适当的带电基团。除了经由交联剂形成的任何共价交联之外，此类静电交联也可以发生。在特定的实施方案中，Mg2+阳离子提供静电交联。
[0167]在某些实施方案中，胶凝组合物通过共价结合交联和使用二价或三价金属离子形成的静电交联两者的组合来交联。在特定的实施方案中，N，N-亚甲基双丙烯酰胺提供共价交联同时Mg2+阳离子提供静电交联。
[0168]引发剂
[0169]在特定的实施方案中，胶凝组合物还包含引发剂。
[0170]在某些实施方案中，胶凝组合物还包含光引发剂。
[0171]在固化时例如在暴露于紫外线(UV)辐射时光引发剂可以适当地利于聚合。适当的光引发剂在本领域中是众所周知的，并且技术人员可以基于水溶性以及活化波长容易地选择任何适当的光引发剂。然而，来自Irgacure?范围(从BASF商购的)的光引发剂已经被发现是用于在本发明使用的特别有效的光引发剂，特别地使不合需要的“黄化”最小化并且适合用于在某些溶解空气存在下固化的Irgacure? 184。
[0172]在另一实施方案中，胶凝组合物包含热引发剂。适当的热引发剂在胶凝组合物中应该具有某些溶解性，这些可以包括但不限于过硫酸钾、过硫酸钾以及硫代硫酸钠、4，4-偶氮双(4-氰基戊酸)、2，2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2，2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐脱水物、2，2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2，2' _偶氮双[N-(2_羧基乙基)_2_甲基丙脉]水合物、2，2' _偶氮双{2-[1_(2_轻基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷} 二盐酸盐、2，2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烧]、2，2' _偶氮双(1-亚氨基-1-卩比咯烧-2-乙基丙烧)二盐酸盐、2，2' _偶氮双{2-甲基-N-[1，1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}、2，2'-偶氮双[2-甲基-N- (2-羟基乙基)丙酰胺]。引发剂的选择不仅基于溶解性而且还基于在特定聚合温度以及在特定PH下的半衰期。
[0173]在引发剂(特别地光引发剂)存在于胶凝组合物内的情况下，其适当地构成总胶凝组合物的 0.001 % w/w-0.05% w/w,更适当地 0.005% w/w-0.020% w/w。
[0174]偶联剂
[0175]在某些实施方案中，胶凝组合物另外包含偶联剂以利于把胶凝组合物特别是固化胶凝组合物结合到嵌装玻璃单元透明板的表面。
[0176]在某些实施方案中，在制造单元之前例如在胶凝组合物的原位固化之前通过喷雾涂覆使偶联剂被预先涂覆到嵌装玻璃单元透明板的接触表面上。
[0177]在另外的实施方案中，在制造单元之后通过使偶联剂在内部空间内晃荡并且随后排出过量使偶联剂被预先涂覆到嵌装玻璃单元透明板的接触表面上。这种方法的优点是在胶凝组合物原位固化之前间隔件也被底漆涂覆。然而，在某些情况下，为了避免需要用偶联剂预先涂覆透明板，把偶联剂包含到胶凝组合物本身内可以是得当的(见下文)。
[0178]适当地，偶联剂是其自身可以参与固化期间的偶联反应的可聚合的偶联剂。
[0179]为了把凝胶体结合到玻璃表面，偶联剂适当地包含硅烷部分。适当地，偶联剂包含被偶联到乙烯基的硅烷。乙烯基使偶联剂能够与形成水凝胶形成组分的含乙烯基的单体或聚合物聚合并且硅烷侧链基把产生的水凝胶结合到玻璃板的表面。
[0180]适当的娃烧的非限制性实例包括乙稀基二氣娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三异丙基硅烷、乙烯基三(叔丁基过氧基)娃烧、乙稀基_■甲基氣娃烧、乙稀基_■甲氧基娃烧、乙稀基_■氣娃烧、乙稀基甲基~■甲氧基娃烧、乙稀基_■乙氧基娃烧、(甲基丙稀酸氧基甲基)甲基_■甲氧基娃烧、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙酰氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基娃烧基、以及乙稀基二乙酸氧基娃烧。
[0181]特别适当的硅烷包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、以及3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。可选择地，有机钛酸酯或有机锆酸酯可以类似于US4264681中描述地被使用。
[0182]在偶联剂存在于胶凝组合物内的情况下，其适当地构成总胶凝组合物的0.01%w/w-2% w/w ο
[0183]嵌装玻璃单元以及用于其制造的方法
[0184]本发明还提供包括第一透明板和第二透明板以及被布置在其间的夹层的嵌装玻璃单元，其中所述夹层是通过使如本文限定的胶凝组合物固化形成的水凝胶。
[0185]嵌装玻璃单元在周界边缘附近通过密封装置被适当地密封以把凝胶体层保留在适当的位置。
[0186]第一板和第二板可以由任何适当的透明材料比如玻璃或透明塑料来形成。
[0187]透明板彼此被隔开以便透明板各自的内表面适当地以基本上平行的方式彼此面对。
[0188]本发明提供用于形成如本文限定的嵌装玻璃单元的方法，所述方法包括:
[0189]i)提供第一透明板和第二透明板；
[0190]ii)部分组装嵌装玻璃单元以便第一透明板和第二透明板彼此隔开并且密封装置把第一板和第二板容纳在适当的位置；其中:
[0191]密封装置包括开口 ；并且
[0192]第一板和第二板以及密封装置一起限定内部空间；
[0193]iii)把如本文限定的胶凝组合物通过密封装置中的开口递送到内部空间内；
[0194]iv)封闭密封装置中的开口以提供密封的内部空间；以及
[0195]V)使胶凝组合物固化以在内部空间内提供水凝胶凝胶体夹层；
[0196]其中凝胶体固有地或通过在步骤(iii)之前用偶联剂涂覆第一板和/或第二板的内表面中的至少一个或通过把偶联剂包含到胶凝组合物内被结合到第一透明板和/或第二透明板的内表面。
[0197]步骤i)到V)中的某些或全部可以同时或以任何适当顺序相继地被进行。技术人员将容易认识到步骤的次序在不同制造方法中可以被调整而不会偏离本发明的范围。例如，步骤iv)和V)可以以任一顺序被进行，并且实际上在固化引起胶凝组合物体积膨胀的情况下首先进行步骤V)可以提供优点。
[0198]此外，在其中透明板内表面的至少一个在方法的步骤(iii)之前被偶联剂涂覆的方法中，其中内表面中的至少一个被偶联剂涂覆的精确阶段可以是在步骤(iii)之前的任何点。例如，在步骤(i)中提供的第一板和第二板的内表面可以已经被偶联剂涂覆，或可选择地相关的内表面可以在步骤(ii)的部分组装之后被涂覆。
[0199]此外，如上文所示，在某些实施方案中，偶联剂甚至可以是胶凝组合物本身的组分，以便用偶联剂的涂覆与步骤iii)同时进行。
[0200]在特定的实施方案中，步骤i)-V)以如上文列出的相继顺序被进行。
[0201]本发明还提供嵌装玻璃单元，其中嵌装玻璃单元通过如本文限定的方法可获得、被获得、或直接被获得。
[0202]透明板
[0203]如先前所示，第一板和第二板可以由任何适当的透明材料比如玻璃或透明塑料/聚合物片材来形成。
[0204]在实施方案中，透明板是玻璃板。
[0205]在特定的实施方案中，玻璃选自硼硅酸盐玻璃、退火的浮法玻璃、钢化玻璃、热强化玻璃、硬涂层玻璃、软涂层玻璃、夹层玻璃或其组合。
[0206]在备选的实施方案中，透明板是聚碳酸酯片材。
[0207]在备选的实施方案中，透明板由UV透射式夹层玻璃组成。
[0208]在备选的实施方案中，透明板由UV防护性夹层玻璃组成。
[0209]在备选的实施方案中，透明板由UV防护性夹层玻璃和UV透射式玻璃的组合组成。
[0210]在特定的实施方案中，玻璃是钢化玻璃。
[0211]适当地透明板具有在2mm和15mm之间的厚度。
[0212]按照本发明使用的透明板可以是任何适当的形状，例如，正方形、矩形、三角形、圆形等。透明板可以被切削成需要的尺寸以适合特定应用。
[0213]在某些实施方案中，多于两个的透明板可以存在于嵌装玻璃单元中。例如，第一、第二、以及第三透明板可以存在以产生“三层嵌装玻璃”单元。适当地，此类嵌装玻璃单元按照上文的步骤ii)被“部分组装”，以便第三透明板也以其各自的边缘被固定到与第一板和第二板相连的周界密封，以便以相对的方式与第二板隔开并且限定另外的内部空间于其间。这种另外的内部空间借助于在周界密封中的开口可以任选地是敞开的，以便固化胶凝组合物也可以以与有关第一板和第二板之间的原来的内部空间描述相同的方式(即通过遵循有关第三板的步骤ii)-v)并且任选地用如本文限定的偶联剂涂覆任何另外的内表面)被提供在这种另外的内部空间内。另外的透明板可以被同样地布置，并且同样地可以任选地在其通过实施有关第三板以及任何随后的板的步骤ii)-v)并且任选地用如本文限定的偶联剂涂覆任何另外的内表面产生的任一个或所有的另外的内部空间内包含固化胶凝组合物。可选择地，由一个或多个任何另外的透明板在嵌装玻璃单元中形成的一个或多个任何另外的内部空间可以没有本发明的固化胶凝组合物(即其被保持空置、被排空、或被填充有备选物质(例如气体或备选的凝胶体))。
[0214]因此，嵌装玻璃单元可以包含任选地在邻近的(即直接相对的)透明板之间具有另外的夹层的一个或多个另外的透明板，其中所述夹层优选地包含通过使如本文限定的胶凝组合物固化形成的水凝胶。任何另外的透明板可以优选地通过包括间隔件(其中间隔件适当地如本文限定)的密封装置与邻近的(即直接相对的)透明板被适当地隔开Imm和10mm之间。
[0215]嵌装玻璃单元的部分组装
[0216]在方法的步骤(ii)中嵌装玻璃单元的部分组装包括把嵌装玻璃单元组装以便第一透明板和第二透明板彼此被隔开并且密封装置把第一板和第二板保持并且密封到一起。密封装置包括开口并且第一板和第二板以及密封装置一起限定内部空间，所述内部空间可以通过密封装置中的开口被使用。
[0217]如上文讨论，在其中第三透明板存在的三层嵌装玻璃单元中将有两个内部空间。
[0218]适当地，密封装置采取周界密封的形式，围绕透明板的边缘延伸以把它们保持到一起。
[0219]在适当的密封发生以封闭并且完全密封内部空间之前，密封装置中的开口允许其余制造步骤在部分组装的嵌装玻璃单元上被便利地进行。
[0220]嵌装玻璃单元组装方法的实例可以在W003/061963A1 (FLAMRO)、WO2009/071409 (FLAMRO)、US 4164108A (SAINT G0BAIN)、以及 US4264681A (SAINT G0BAIN)中找到，其中全部通过引用被充分地并入本文。
[0221]部分组装方法可以任选地包括在密封装置中产生开口。开口可以在部分组装方法期间的任何点例如在组装方法完成之后或在组装方法开始之前被产生。
[0222]密封装置
[0223]第一透明板和第二透明板可以通过密封装置被适当地隔开。密封装置可以适当地包括间隔件。
[0224]密封装置可以由任何适当的材料来形成。本领域技术人员将能够选择适当的材料、粘合剂(用于把周边密封固定到各自的玻璃板)、以及密封装置的构造。实际上这些特征可以基于透明板的类型、其间的间距、以及玻璃的形状被适当地选择。
[0225]在实施方案中，密封装置是周界密封。
[0226]周界密封可以是单一连续的周界密封。可选择地，周界密封可以包含多个单个周界构件，所述周界构件被适当地连接到一起以产生整体的周界密封。适当地，此类单个周界构件中的某些或全部被密封地连接。适当地，此类单个周界构件中的某些或全部被密封地连接到相关的透明板。
[0227]在实施方案中，透明板是矩形的并且周界密封包括底部周界构件、两个侧部周界构件、以及顶部周界构件。所述周界构件之一可以不存在以提供内部空间的开口，或可选择地，所述周界构件中的一个或多个可以包括一个或多个开口在其中。
[0228]适当地，周界密封包括间隔件。在特定的实施方案中，周界密封包括多个周界构件，其中至少一个是间隔件。间隔件本身被适当地连接、优选地被密封地连接到一个或多个另外的周界构件。在特定的实施方案中，周界密封包括两个间隔件。在实施方案中，周界密封包括任选地在其中具有可密封开口的围绕周界延伸的单个连续间隔件。
[0229]适当地，最终的嵌装玻璃单元包括周边密封。然而，在实施方案中，一旦胶凝组合物在固化时被自行密封，周边密封(或其部分)就被除去。在此类实施方案中，周边密封(或其部分)在制造嵌装玻璃单元期间充当用于胶凝组合物和/或偶联剂的临时容纳装置。同样地，嵌装玻璃单元可以没有周边密封或可选择地包括仅仅围绕嵌装玻璃单元的部分周边的周边密封。
[0230]密封装置中的开口利于流体进入到内部空间内和流体从内部空间中外出。例如，开口提供偶联剂可以经过其被引入到内部空间以预先涂覆透明板的内表面的装置，并且还提供从内部空间排出过量的偶联剂溶液的装置。同样地，开口提供用于递送本发明的胶凝组合物的内部空间的进入口。
[0231]在特定的实施方案中，密封装置包括一个或多个开口。另外的开口在通过开口递送胶凝组合物期间可以利于排气。在实施方案中，间隔件包括一个或多个开口。
[0232]在嵌装玻璃单元的部分组装之前、期间、或之后，开口可以在周边密封中被产生。
[0233]适当地，第一玻璃板和第二玻璃板之间的间距(即内部空间的宽度)在Imm和10mm之间(如在相对的内表面之间测量的)。凝胶体的厚度决定耐火性的持续时间。通常，本发明的胶凝组合物允许比用于所需要的耐火性持续时间的典型的现有技术嵌装玻璃单元更小的间距。然而，较厚的间距允许较厚的水凝胶夹层，所述较厚的水凝胶夹层通常提供改善的耐火性。
[0234]在某些实施方案中，嵌装玻璃单元的第一透明板和第二透明板(以及在相关的情况下实际上第三板以及随后的板)通过位于内部空间边缘处的间隔件被分开，所述内部空间通过相对的透明板被限定。适当地，间隔件邻接或形成部分的周边密封。适当地，间隔件邻接相对的玻璃板以保持其间的间距(任选地经由一个或多个介于中间的密封构件)。优选地，间隔件从周边密封(其与所述周边密封邻接或形成部分的所述周边密封)延伸到内部空间的一部分内或向内部空间的一部分延伸。
[0235]在特定的实施方案中，嵌装玻璃单元包括两个或更多个上文描述的间隔件。任何或全部的间隔件可以形成部分的周边密封。
[0236]间隔件适当地是无孔的。间隔件适当地是实心的(即与空心相反)。间隔件适当地包括实心的金属材料或塑料材料。间隔件适当地没有干燥剂。间隔件适当地没有穿孔。
[0237]至少一个间隔件适当地包括适当地约3mm直径的一个或多个可密封的开口(任选地与本文描述的“周边密封中的开口 ”相对应)。可密封的开口可以在部分组装方法之前、期间、或之后产生。
[0238]内部空间是位于相对的透明板之间的嵌装玻璃单元的透明区域，并且适当地被密封装置部分地(在密封步骤iv)之前)或完全地(在密封步骤iv)之后)包围。在三个或更多个玻璃板组成嵌装玻璃单元的情况下(例如在三层嵌装玻璃单元中)，多个内部空间可以存在。
[0239]内部空间以及与其接触的部件适当地没有干燥剂以防止与水凝胶的不利相互作用。
[0240]胶凝组合物到内部空间内的递送
[0241]本发明的胶凝组合物充分流动以允许其经由密封装置中的一个或多个开口递送到部分组装的嵌装玻璃单元的内部空间。胶凝组合物适当地具有足够低以允许气泡漂浮到胶凝组合物顶部表面以允许所述气泡被除去或排气的粘度。因此胶凝组合物的粘度是相当低的，优选在8.94X KT4Pa.s (在20°C下)(即水的粘度)和0.065Pa.s (在20°C下)(例如低粘度油的粘度)之间。
[0242]在实施方案中，胶凝组合物经由一个或多个开口被倾倒入内部空间内。在另一实施方案中，胶凝组合物任选地在高压下经由一个或多个开口被泵送或注入到内部空间内。适当地，胶凝组合物经过一个开口被递送而另外的开口充当排气口。
[0243]胶凝组合物被适当地递送以便完全填充内部空间(即在内部空间中没有留下闲置空间)。
[0244]适当地，胶凝组合物作为“脱气的”胶凝组合物被递送到内部空间。脱气有助于确保没有气泡在固化胶凝组合物内形成，所述气泡可能使穿过嵌装玻璃单元内部空间的可见度模糊。脱气方法在本领域是众所周知的。在特定的实施方案中，胶凝组合物的脱气包括使胶凝组合物暴露于真空，任选地同时被搅动或另外暴露于声处理。
[0245]此外，在用于制造嵌装玻璃单元之前，本发明的胶凝组合物被适当地过滤。
[0246]封闭密封装置中的开口
[0247]在胶凝组合物已经被引入到内部空间内之后，密封装置中的开口可能需要被封闭。用于封闭开口以提供密封的内部空间的适当方法对本领域技术人员是众所周知的，并且用于密封开口的任何适当方法可以被使用。周界密封适当地被密封胶例如硅酮密封胶或聚硫化物密封胶密封。
[0248]在特定的实施方案中，密封装置中的开口在把胶凝组合物递送到内部空间之后并且在使胶凝组合物固化之前被封闭。
[0249]在备选的实施方案中，周界密封在使胶凝组合物在内部空间内原位固化之后被封闭。
[0250]胶凝组合物的固化
[0251]使胶凝组合物固化以在嵌装玻璃单元的内部空间内提供水凝胶凝胶体夹层适当地被应用到其的热和/或辐射促进。本领域技术人员能够认识到何时胶凝组合物已经被适当地固化。
[0252]适当地，胶凝组合物的固化可以在部分组装的嵌装玻璃单元被放置在振荡固化床上时被实现以确保均匀固化以及优秀的光学质量。
[0253]在特定的实施方案中，胶凝组合物通过暴露于紫外线(UV)辐射被固化。在特定的实施方案中，胶凝组合物通过暴露于200W(瓦特)UV灯被固化。UV辐射适当地具有适合于所使用的引发剂的波长。
[0254]固化的胶凝组合物
[0255]固化的胶凝组合物是形成于第一透明板和第二透明板之间的水凝胶夹层。
[0256]在胶凝组合物固化时，水凝胶形成组分形成真正的水凝胶。同样地，固化的胶凝组合物适当地具有水凝胶的特征。
[0257]在实施方案中，水凝胶包含单体单元的聚合加合物，所述单体单元构成初始的水凝胶形成组分。
[0258]在实施方案中，水凝胶包含聚合物单元的交联加合物，所述聚合物单元存在于水凝胶形成组分中或存在于水凝胶形成组分固化之后(即构成初始水凝胶形成组分的单体单元的聚合加合物)。
[0259]在特定的实施方案中，水凝胶包含如上文描述的聚合加合物和交联加合物两者。
[0260]聚合物单元的交联或聚合物单元内的交联可以适当地包括共价交联(即经由交联剂)和/或静电交联(即其中金属盐离子与邻近聚合物单元或单个聚合物单元的邻近部分配位)。在特定的实施方案中，共价交联和静电交联两者皆发生。
[0261]最适当地，交联，无论是共价的还是静电的或两者皆是，在使胶凝组合物固化时发生。
[0262]偶联剂以及以其涂覆透明板的内表面
[0263]如果固化的胶凝组合物应该具有无效的固有结合能力，偶联剂的目的是最终在内部空间内把固化的胶凝组合物粘附到板的内表面。
[0264]适当地，任选地包括第三玻璃板以及随后的玻璃板的任何相关的内表面的意图用于与固化胶凝组合物接触的所有内表面(例如向内面向内部空间的玻璃表面)被偶联剂涂覆。
[0265]适当地，被偶联剂涂覆的表面(即“内表面”)在用偶联剂涂覆之前被预先清洁。在特定的实施方案中，被涂覆的表面被酸性溶液预先清洁或预先清洗以适当地活化表面。
[0266]用偶联剂对至少一个内表面的涂覆可以在本发明方法期间的多个阶段被进行。
[0267]在实施方案中，在步骤(i)中提供的一个或多个玻璃板的内表面被预先涂覆(例如被喷雾涂覆)。在这样的情况下，适当地所有内表面被预先涂覆。这样的预先涂覆可以包括把偶联剂(或其组合物)铺展在内表面上。这样的铺展可以按照本领域技术人员众所周知的多种方式被实现。预先涂覆可以包括除去过量的偶联剂(或其组合物)。预先涂覆可以包括干燥步骤以除去某些或全部的任何残留溶剂。预先涂覆可以包括固化步骤以使偶联剂结合到内表面。这样的固化可以包括暴露于热和/或辐射能量(例如UV)，最适当地热。
[0268]在另一实施方案中，在步骤(i)中提供的一个或多个玻璃板的内表面在嵌装玻璃单元的部分组装之后(即在步骤ii)之后)被涂覆。适当地，所有内表面被如此涂覆。在这样的实施方案中，偶联剂(或其组合物)经由周边密封中的开口被适当地递送到内部空间内。适当地，部分组装的嵌装玻璃单元被移动(例如被倾斜)以便把偶联剂铺展在第一板和第二板(或在相关的情况下第三板以及随后的板)的内表面上。适当地，一旦第一板和第二板的内表面被偶联剂涂覆，任何过量的偶联剂(或其组合物)就经由周边密封中的开口被除去(即过量的偶联剂从内部空间中被排出)。任选地，适当地通过把漂洗溶剂递送到内部空间并且在从内部空间除去漂洗溶剂(适当地使用如前述的周边密封中的开口)之前用漂洗溶剂充分地洗提内表面使内表面被另外漂洗。偶联剂的固化可以适当地被实现以把偶联剂结合到内表面。这样的固化可以包括暴露于热和/或辐射能量(例如UV)，最适当地热。这样的方法可以被认为是有利的，因为部分组装的嵌装玻璃单元的内部空间在内表面被涂覆时充当用于偶联剂的临时容器，这因此利于在制造期间处理。
[0269]在另一实施方案中，偶联剂存在于胶凝组合物本身中。在这样的实施方案中，在步骤i)中提供的一个或多个玻璃板可以被如上文描述的含偶联剂的胶凝组合物预处理。可选择地，一个或多个玻璃板的内表面可以在嵌装玻璃单元的部分组装之后按照上文描述的方式(即通过把某些数量的含偶联剂的胶凝组合物递送到内部空间、移动嵌装玻璃单元以把胶凝组合物铺展在内表面上、任选地除去过量的胶凝组合物、以及任选地固化以把偶联剂结合到内表面)被涂覆。
[0270]然而，在特定的实施方案中，在偶联剂构成胶凝组合物的情况下，在按照步骤
(iii)把胶凝组合物递送到内部空间之前，没有用偶联剂预先涂覆内表面。同样地，在步骤iii)期间用偶联剂的涂覆以及胶凝组合物的递送可以适当地同时发生。此外，在步骤iv)期间偶联剂和胶凝组合物的固化也可以同时发生。
[0271]适当地，偶联剂被固化以便在把胶凝剂递送到内部空间之前把偶联剂结合到内表面。
[0272]偶联剂以及其组合物
[0273]偶联剂的性质已经在上文有关胶凝组合物中被描述。然而，优选地，偶联剂没有被提供在胶凝组合物内，但相反以不同的偶联剂组合物被提供。
[0274]偶联剂组合物适当地包括偶联剂和一种或更多种溶剂。优选地，偶联剂组合物是水性组合物，然而在某些实施方案中偶联剂组合物可以是偶联剂的有机溶液、或水性/有机溶液。
[0275]使用中的嵌装玻璃单元
[0276]本发明的嵌装玻璃单元可以被适当地固定在另外的外窗框架内。
[0277]同样地，本发明提供包含如本文描述的一个或多个嵌装玻璃单元的窗。此外，本发明还提供包含按照本发明的一个或多个窗的建筑或车辆。
[0278]本发明的嵌装玻璃单元在将火灾遏制在嵌装玻璃单元的一侧中表现得非常好。例如，在嵌装玻璃单元内部空间中的固化胶凝组合物隔热以阻止从嵌装玻璃单元的“火灾侧”至IJ “冷侧”的热传递，最终形成相当牢固的壳从而保持嵌装玻璃单元的完整性并且提供显著的辐射减少。
[0279]适当地，胶凝组合物可以被使用以提供耐火屏障和/或辐射屏障。
实施例
[0280]本发明的实施方案、以及在其上进行的相关试验现在被详细描述。将被本领域技术人员理解的是，本发明不受随后的实施例限制，并且实施例支持本发明更广的应用性。
[0281]嵌装玻璃单元
[0282]根据本发明的嵌装玻璃单元的实施方案在图1中被说明，图1示出耐火嵌装玻璃单元的横截面视图。嵌装玻璃单元10具有在其周边被间隔件2分开的两个平行相对的矩形玻璃板I ;被两个相对的玻璃板I和间隔件2包围的内部空间3 ;填充内部空间3的固化水凝胶夹层3 ;包含适当粘合剂比如聚硫化物密封胶或热熔密封胶的二次密封4以及包含适当粘合剂比如丁基胶粘带或丙烯酸胶粘带的主密封5。
[0283]通常每个玻璃板I是钢化玻璃或浮法玻璃(见后面的具体实施例)，每个具有在3mm和20mm之间的厚度(通常4_6mm厚-见后面的具体实施例)。
[0284]在随后的实施例中，间隔件2由被弯成形状(即基本上形成矩形)的单一连续件构成。在备选的实施例中，间隔件由四个独立件构成，矩形的每侧一个。在随后的实施例中，间隔件由金属材料或塑料材料(见具体的实施例)制成，并且是6-10mm厚(见后面的具体实施例)。
[0285]间隔件2和主密封5以及二次密封4可以被认为围绕嵌装玻璃单元形成周边密封。
[0286]在本实施例中使用的间隔件2不同于本领域已知的那些，因为:
[0287].实心(金属或塑料)间隔件被使用以代替空心间隔件；
[0288].使用的间隔件没有穿孔；
[0289].使用的间隔件不包含干燥剂；
[0290].间隔件具有适合于促进胶凝组合物的填充的进入孔。
[0291]制备胶凝组合物的通用方法
[0292]本发明的胶凝组合物被适当地意图用于注入到内部空间3内用于随后的原位固化以形成上文描述的固化凝胶体(或水凝胶)3。预先固化的胶凝组合物的实施方案在下文被描述，并且包含多种成分的混合物，所述成分包括水、一种或更多种盐、以及水凝胶形成单体。这样的胶凝组合物通过混合所有成分并且在合适的温度下适当地搅动持续足以产生基本上澄清透明的溶液的时间被产生。胶凝组合物在使用之前通常被过滤并且脱气。
[0293]制备嵌装玻璃单元的通用方法
[0294]虽然有下文描述的变型，如上文描述的嵌装玻璃单元10基本上根据本领域已知的标准方法(例如 US 2213468, US 3759771, US 2389360)被制备。
[0295]嵌装玻璃单元的部分组装
[0296]在本实施例中，嵌装玻璃单元被部分组装以包括除了固化凝胶体3以及主密封5之外的全部。同样地，间隔件中的进入孔(未示出)提供用于递送预先固化的胶凝组合物到内部空间3的通道。
[0297]玻璃的涂底
[0298]在注入胶凝组合物之前，玻璃板I的内表面(即彼此面对并且与内部空间3接触的那些)被可聚合的偶联剂(例如乙烯基三乙基硅烷、乙烯基三甲基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)处理以利于玻璃板I和固化凝胶体3之间的结合。为了这个目的，硅烷的水性/有机溶液通过间隔件中的一个进入孔被注入，并且部分组装的嵌装玻璃单元被倾斜并且被移动以确保玻璃2的全部内表面被充分涂覆。在使用相同的注入、倾斜/移动、以及排出方法用漂洗溶剂漂洗内部空间之前，硅烷溶液然后从进入孔被排出。最后，涂覆的表面在室温下被静置持续30分钟以允许涂层结合到表面。将被技术人员理解的是，备选的涂覆方法可以被利用，所述备选的涂覆方法包括把作为喷雾的硅烷应用到相关表面。
[0299]胶凝组合物的注入
[0300]在经由间隔件2中的一个进入孔被泵送入到内部空间3内之前，胶凝组合物(其实施例在随后的实施例中被陈述)被过滤并且被脱气(例如经由同时的声处理和排空)。一旦内部空间3被胶凝组合物完全填充，主密封5就被固定以覆盖间隔件2中的进入孔并且充分地封闭内部空间。
[0301]胶凝组合物的固化
[0302]内部空间3内的胶凝组合物通过用UV光(通常由具有大约350nm的最大波长的200瓦特UV灯提供)适当地辐射在振荡固化床上的嵌装玻璃单元持续足够的时间段(通常15分钟)然后被原位固化。
[0303]试验方案
[0304]丰要试骀
[0305]凝胶体组合物通过以下主要标准被评估:候选凝胶体通过目视检查是光学澄清的并且没有混浊；以及当被放置在燃烧器的火焰下时凝胶体显示出膨胀。
[0306]次级试齡
[0307]低温耐久性试验
[0308]水凝胶填充的嵌装玻璃单元各自被放在分别被保持在5°C、-12°C以及20°C的冷冻器中；并且缺陷被定期记录。
[0309]高温耐久性试验
[0310]填充单元各自在50°C下被储存在通风烤箱中并且缺陷被定期记录。此外，填充单元经受EN ISO 12543-4标准耐久性试验，该试验包括把每个样品在100°C下储存持续2小时 REF:EN ISO 12543-4:1998, Laminated glass and laminated safety glass - Part4:Test methods for durability。
[0311]第三级试齡
[0312]火灾试齡
[0313]考虑到符合或超过欧洲标准EI 30分类，除非另有说明，否则凝胶体制剂的填充单元在可再利用的钢材框架中使用陶瓷带上釉媒介(除非另有说明)来装配玻璃以防止玻璃与框架接触，并且各自经受在Exova(Warrington)REF:EN 1364-1:1999, Fireresistance tests for non-loadbearing elements - Part 1:Walls 中的指不性的EN纤维耐火性实验。按照标准，冷侧温度通过被粘附到嵌装玻璃非暴露面的热电偶以及流动的手提式板热电偶来测量。从炉穿过嵌装玻璃样品的辐射发射水平使用被放置在样品中央的水冷式热流辐射计来测量。
[0314]锥体试齡
[0315]Imm或2mm厚的凝胶体被浇注到测得为100mm x 100mm的5mm厚的浮法玻璃方块上。这些各自经受在改进的锥形量热计加热器下的加热以能够近似暴露于EN纤维耐火性试验(Using a Modified Cone Calorimeter to Predict the Performance of a ThermallyReactive Glazing System in a Furnace Test, V.Crook, A.Napier, H.N.Phylaktou, J.E.J.Staggs ； 12th European Meeting on FRPM ‘09Poznan, Poland (2009))并且在整个试验中经受对样品的冷面以及热面两者的观察。在整个试验中，使用被粘附到玻璃的非暴露面的热电偶使冷侧温度也被记录。
[0316]具体实施例
[0317]以下实施例是本发明胶凝组合物的实施方案。每种胶凝组合物如描述地被制备并且随后使用上文描述的方法被包含到嵌装玻璃单元内，以提供包含相关固化凝胶体在其内部空间内的嵌装玻璃单元。每种嵌装玻璃单元然后使用上文描述的试验方案来试验，其中的结果在下文伴随相应胶凝组合物的描述中以及还有在实施例后的概述部分中被呈现。当玻璃以符号χ/y/z被提到时，这分别指的是玻璃/夹层/玻璃的厚度。
[0318]实施例1-胶凝组合物I (GCl)
[0319]胶凝组合物(GCl)使用下面列出的成分来制备:
[0320]
成分M.W.% w/w 供应商

1851.387
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 31.000 Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 7.000 Merck Chemicals
乙酸60.05 7.430 Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 3.160 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.009 Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.014 Merck Chemicals
[0321]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(31g)和51.387g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加乙酸(7.43g)、丙烯酸(7g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.014g)以及Irgacurel84(0.009g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，3.16g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。
[0322]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0323]在胶凝之前胶凝组合物(GCl)被测得具有4.20的pH。通过把pH计的探针浸入溶液中使PH被测量。
[0324]GCl的试验结果
[0325]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0326]在低温耐久性试验中凝胶体被发现不是足够稳定的。
[0327]在高温耐久性试验中凝胶体被发现不是足够稳定的。
[0328]在锥体试验中凝胶体层呈现出2mm凝胶体层到大约50mm的膨胀。Imm凝胶体膨胀到大约40mm η
[0329]当以在可再利用的钢材框架中、使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆(即偶联剂)、以板尺寸800_ X 1200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时,样品符合用于隔热性的EI 30标准以及用于辐射减少的EW 60标准。图2是示出在火灾试验期间多种参数特别是炉温(粗虚线)、“冷面玻璃温度”(细虚线)、以及辐射性(实线)如何随时间变化的图。
[0330]实施例2-胶凝组合物2 (GC2)
[0331]胶凝组合物(GC2)使用下面列出的成分来制备:
[0332]
成分M.W.% w/w 供应商

1851.514
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 18.000 Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 10.000 Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.450 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014 Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基丙稀醜胺154.17 0.022 Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~ 18.000~ Sigma
[0333]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(18g)以及乙酸镁四水合物(18g)以及51.514g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(1g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.022g)以及Irgacure 184(0.014g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，2.45g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。
[0334]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0335]在胶凝之前，胶凝组合物(GC2)被测得具有5.03的pH。
[0336]GC2的试骀结果
[0337]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0338]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0339]在50°C烤箱试验和100°C耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0340]在锥体试验中Imm凝胶体层呈现出膨胀到大约4mm。
[0341]当以在可再利用的钢材框架中、使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆、以板尺寸800mm x 1200mm的使用钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI30标准。
[0342]实施例3-胶凝组合物3 (GC3)
[0343]胶凝组合物(GC3)使用下面列出的成分来制备:
[0344]
成分M.W.% w/w 供应商
TK1851.276
MgSO4.7H20(Magnesia 4281)246.47 20.000 Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 7.000 Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 1.700 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.009 Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.015 Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~ 20.000~ Sigma
[0345]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(20g)以及乙酸镁四水合物(20g)以及
51.2760g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(7g)、N，N,-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及Irgacure 184 (0.009g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，1.7g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。
[0346]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0347]在胶凝之前胶凝组合物(GC3)被测得具有5.30的pH。
[0348]用于GC3的试验结果
[0349]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0350]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0351]凝胶体在50°C高温耐久性试验中被发现是足够稳定的，但没有通过100°C烤箱试验。
[0352]在锥体试验中凝胶体层呈现出5mm凝胶体层到大约40mm的膨胀，在所述大约40mm的点试验被终止。
[0353]使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆:使用钢化玻璃的以板尺寸500mmx 500mm的4/8/4的火灾试验，通过了耐火性的EI 30分类。
[0354]使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆:在可再利用的钢材框架中的以板尺寸800mmX 1200mm的4/8/4的火灾试验，通过了耐火性的EI 30分类以及EW 60分类。图3是示出在这样的火灾试验期间多种参数特别地炉温(粗虚线)、“冷面玻璃温度”(细虚线)、以及辐射性(实线)如何随时间变化的图。
[0355]此外，使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆的火灾试验在木材框架中具有测得为1390mm x 1390mm 4/8/4的玻璃板的木材框架中被进行。如本领域技术人员将知道，框架材料影响单元性能。在这种情况下，样品通过了 EI 60和EW 90。图4是示出在这样的火灾试验期间多种参数特别地平均炉温(细虚线)、“平均冷面玻璃温度”(粗虚线)、以及辐射性(实线)如何随时间变化的图。
[0356]此外，1mm凝胶体的能力在4/10/4钢化玻璃单元中被确定。如本领域技术人员将明白，利用较厚的夹层通常改善耐火单元的耐火性能。这使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆来制备。样品达到EI 60。
[0357]此外，6mm凝胶体的能力在4/6/4浮法玻璃单元中被确定。再次，这使用纯乙烯基三乙基硅烷作为底漆来制备。如本领域技术人员将明白，被利用玻璃的类型将影响单元性能。样品达到EI 30。
[0358]实施例5-胶凝组合物5 (GC5)
[0359]胶凝组合物(GC5)使用下面列出的成分来制备:
[0360]
成分M.W.% w/w 供应商

1855.643
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 13.000 Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 7.000 Merck Chemicals
乙酸60.05 4.000 Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 3.333 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.009 Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.015 Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~ 17.000~ Sigma
[0361]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(13g)、乙酸镁四水合物(17g)以及55.643g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加乙酸(4.0Og)、丙烯酸(7g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及 Irgacure 184(0.009g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，3.33g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。
[0362]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0363]胶凝组合物(GC5)被测得具有5.25的pH。
[0364]GC5的试验结果
[0365]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0366]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0367]凝胶体在50°C高温耐久性试验中被发现是足够稳定的，但没有通过100°C烤箱试验。
[0368]在锥体试验中凝胶体层呈现出Imm凝胶体膨胀到大约的膨胀。
[0369]实施例6-胶凝组合物6 (GC6)
[0370]胶凝组合物(GC6)使用下面列出的成分来制备:
[0371] 成分M.ff.% w/w供应商
1852.707
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.4712.6700Magnesia Ltd, Luneburgh
丙烯酸72.06~ 12.0000Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.32.5800Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.30.0170Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.170.0260Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.4620.0000Sigma
[0372]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(12.67g)、乙酸镁四水合物(20g)以及
52.707g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(12g)、N，N,-亚甲基双丙烯酰胺(0.026g)以及Irgacure 184(0.017g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，2.58g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。
[0373]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0374]在胶凝之前，胶凝组合物(GC6)被测得具有4.83的pH。
[0375]GC6的试骀结果
[0376]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0377]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0378]凝胶体在50°C高温耐久性试验中被发现是足够稳定的并且通过了 100°C烤箱试验。
[0379]在锥体试验中凝胶体层呈现出Imm凝胶体膨胀到3_4mm的膨胀。
[0380]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准。
[0381]当以在木材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸1395mm x 2885mm的钢化玻璃的类型6/8/6被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准以及用于辐射减少的EW 60标准。这样的试验在 Chiltern Internat1nal Fire Ltd.被进行。
[0382]实施例7-胶凝组合物7 (GC7)
[0383]胶凝组合物(GC7)使用下面列出的成分来制备:
[0384] 成分M.ff.% w/w供应商
1851.8627
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.4712.000Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.066.600Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.31.5133Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.30.009Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.170.015Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.465.000Sigma
MgCl2.6H20214.4623.000~ Sigma
[0385]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(12g)、乙酸镁四水合物(5g)、氯化镁六水合物(23g)以及51.8627g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(6.6g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及Irgacure184(0.009g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，1.51g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0386]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0387]胶凝组合物(GC7)被测得具有4.5的pH。
[0388]GC7的试验结果
[0389]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0390]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0391]凝胶体在50°C高温耐久性试验中被发现是足够稳定的并且通过了 100°C烤箱试验。
[0392]当以在可再利用的钢材框架中、使用以板尺寸510mm x 580mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准。图5是示出在这样的火灾试验期间多种参数特别地平均炉温(实线)、以及“平均冷侧温度”(虚线)如何随时间变化的图。
[0393]实施例8-胶凝组合物8 (GC8)
[0394]胶凝组合物(GC8)使用下面列出的成分来制备:
[0395] 成分M.W.% w/w供应商

1851.734
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.4718.0OOMagnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.0610.000Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.32.230Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.30.014Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.170.022Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~ 18.000~ Sigma
[0396]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(18g)、乙酸镁四水合物(18g)以及51.734g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(1g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.022g)以及Irgacure 184(0.014g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，2.23g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。
[0397]溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0398]在胶凝之前，胶凝组合物(GC8)被测得具有4.83的pH。
[0399]GC8的试骀结果
[0400]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0401 ] 在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0402]凝胶体在50°C高温耐久性试验中被发现是足够稳定的并且通过了 100°C烤箱试验。
[0403]在锥体试验中凝胶体层呈现出Imm凝胶体膨胀到2_3mm的膨胀。
[0404]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/6/4被火灾试验时，样品符合用于辐射减少的EW 120标准。
[0405]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准。
[0406]当以在木材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸1395mm x 2855mm的钢化玻璃的类型6/8/6被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准以及用于辐射减少的EW 60标准。这样的试验在 Chiltern Internat1nal Fire Ltd.被进行。
[0407]这样的制剂被发现通过用于以类型5/8/5的在BS EN ISO 12543-4:201 IPart 4中详细说明的嵌装玻璃的2000小时UV耐候性试验。第I类冲击等级在以类型4/6/4的以尺寸976mm x 1938mm的EN12600摆锤冲击试验中被获得。这些试验由TtjV RheinlandNederland B.V.来进行。
[0408]另外的试验操作程序被开发以便研究产品的长期耐久性。这包括制备凝胶体样品以及使其在恒温控制烤箱中暴露于升高的温度。根据阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程计算出的是:暴露于70°C温度的大约16周、暴露于80°C温度的8周、以及暴露于100°C温度的2周等同于在周围环境(正常使用)下10年的老化。类似的方案在US 6479156B1中被公开。GC-8凝胶体被发现没有超过这样的标准。
[0409]实施例9-胶凝组合物9 (GC9)
[0410]胶凝组合物(GC9)使用下面列出的成分来制备(供应商如同先前的实施例):
[0411]
成分M.ff.% w/w

1852.641
MgSO4.7H20(Magnesia 4281)246.4713.000
丙烯酸72.067.000
乙酸60.054.000
氧化镁，低铁(Magnesia 298) 40 33.334
Irgacure 184204.30.010
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.170.015
乙酸镁214.45517.000
ZnSO4.7H20287.563.000
"i￥ 100
[0412]安装有搅动器的烧瓶被装有MgS04.7H20(13g)、乙酸镁四水合物(17g)、硫酸锌七水合物(3g)以及52.641g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加乙酸(4.0Og)、丙烯酸(7g)、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及Irgacure 184(0.0lOg)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，3.33g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0413]GC9的试验结果
[0414]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0415]在以_12°C的低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的，然而，其在-20°C下是不稳定的。
[0416]实施例10-胶凝组合物10 (GClO)
[0417]胶凝组合物(GClO)使用下面列出的成分来制备(供应商如同先前的实施例):
[0418]
成分M.W% w/w

1846.075
丙烯酸72.067.000
氧化镁，低铁(Magnesia 298) 4031.900
Irgacure 184204.30.010
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.170.015
乙酸镁214.45540.000
CaCl2.2H20147.015.000
"iTFToo
[0419]安装有搅动器的烧瓶被装有氯化钙二水合物(5g)、乙酸镁四水合物(40g)、以及46.075g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(7g)、N，N,-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及Irgacure 184(0.0lOg)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，1.90g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0420]用于GClO的试验结果
[0421]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0422]在以_12°C的低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的，然而，其在-20°C下是不稳定的。
[0423]实施例11-胶凝组合物11 (GCll)
[0424]胶凝组合物(GCll)使用下面列出的成分来制备(供应商如同先前的实施例):
[0425]
成分M.W% w/w
W1856.076
MgSO4.7H20(Magnesia 4281)246.4720.000
丙烯酸72.067.000
氧化镁，低铁(Magnesia 298) ￥731.900 Irgacure 184204.30.009
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.170.015
乙酸镁214.4555.000
Li2SO4.H2O127.9610.000
￥￥100
[0426]安装有搅动器的烧瓶被装有硫酸锂一水合物(1g)、硫酸镁七水合物(20g)、乙酸镁四水合物(5g)、以及56.076g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(7g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及Irgacure184(0.009g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，1.90g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0427]在胶凝之前胶凝组合物(GCll)被测得具有5.03的pH。
[0428]用于GCll的试验结果
[0429]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0430]在以_12°C的低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的，然而，其在-20°C下是不稳定的。
[0431]实施例12-胶凝组合物12(GC12)
[0432]胶凝组合物(GC12)使用下面列出的成分来制备(供应商如同先前的实施例):
[0433]
成分M.ff.% w/w

1846.075
丙烯酸72.067.000
氧化镁，低铁(Magnesia 298) ￥731.900
Irgacure 184204.30.010
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.170.015
乙酸镁214.45540.000
CaCl2.2H20147.015.000
"iTFToo
[0434]安装有搅动器的烧瓶被装有氯化钙二水合物(5g)、乙酸镁四水合物(40g)、以及46.075g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(7g)、N，N,-亚甲基双丙烯酰胺(0.015g)以及Irgacure 184 (0.0lOg)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，1.90g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0435]用于GC12的试骀结果
[0436]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0437]在以_12°C的低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的，然而，其在-20°C下是不稳定的。
[0438]实施例13-胶凝组合物13(GC13)
[0439]胶凝组合物(GC13)使用下面列出的成分来制备(供应商如同先前的实施例):
[0440]
成分M.ff.% w/w

1852.707
MgSO4.7H20(Magnesia 4281)246.4712.6700
丙烯酸72.0612.0000
氧化镁，低铁(Magnesia 298) 40 32.5800
Irgacure 184204.30.0170
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.170.0260
乙酸镁214.45520.0000
W1852.707
"i￥Too
[0441]安装有搅动器的烧瓶被装有硫酸镁七水合物(12.67g)、乙酸镁四水合物(20g)、以及52.707g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(12g)、N，N,-亚甲基双丙烯酰胺(0.026g)以及Irgacure 184(0.017g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，2.58g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0442]胶凝组合物的pH被测得为pH 3.40。
[0443]用于GC13的试验结果
[0444]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0445]在以_12°C的低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的，然而，其在-20°C下是不稳定的。
[0446]实施例14-胶凝组合物14(GC14)
[0447]胶凝组合物(GC14)使用下面列出的成分来制备(供应商如同先前的实施例):
[0448]
成分M.ff.% w/w

1851.514
MgSO4.7H20(Magnesia 4281)246.4718
丙烯酸72.06Τ0
氧化镁，低铁(Magnesia 298) ￥732.23
Irgacure 184204.30.014
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.170.022
乙酸镁214.45518
"iTFToo
[0449]安装有搅动器的烧瓶被装有硫酸镁七水合物(18g)、乙酸镁四水合物(18g)、以及51.514g的蒸馏水。在搅拌持续10分钟之后澄清的水溶液被获得。向此澄清水溶液添加丙烯酸(1g)、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(0.022g)以及Irgacure 184(0.014g)并且混合物被允许搅拌直到澄清溶液被获得。最后，2.23g的MgO被添加。产生的浑浊乳状悬浮液在40°C下被搅拌持续2小时以获得澄清溶液。溶液被允许冷却，并且随后在室温下被储存。
[0450]胶凝组合物的pH被测得为pH 4.96。
[0451]GC14的试验结果
[0452]固化凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0453]在以-12°C的低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的，然而，其在-20°C下是不稳定的。
[0454]胶凝组合物被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0455]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0456]凝胶体在50°C高温耐久性试验中被发现是足够稳定的并且通过了 100°C烤箱试验。
[0457]当以在木材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸1395mm x 2855mm的钢化玻璃的类型6/8/6被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准以及用于辐射减少的EW 60标准。这样的试验在 Chiltern Internat1nal Fire Ltd.被进行。
[0458]实施例15-胶凝鉬合物15(GC15)
[0459]胶凝组合物(GC15)使用下面列出的成分来制备:
[0460]
成分M.W.% w/w供应商

1851.716
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 18Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 10Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.23Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.04Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~18Sigma
[0461]安装有搅动器的烧瓶被装有氧化镁的水性悬浮液。这之后，把丙烯酸添加到水性悬浮液并且反应混合物被搅拌持续2小时直到溶液变澄清。向这样的澄清溶液添加IR 184。在搅动下澄清的水溶液被获得。在连续搅拌时向上文获得的澄清溶液同时添加MgSO4.7H20以及Mg(OAc)2.4H20。随后反应混合物被允许再次变澄清。最后，MBA被添加并且反应混合物被搅拌直到MBA被完全溶解，这产生澄清溶液。
[0462]溶液被允许冷却并且经由0.22 μ m薄膜过滤器被过滤，并且随后在室温下被储存。
[0463]在胶凝之前，胶凝组合物(GC15)被测得具有4.80的pH。
[0464]GC15的试骀结果
[0465]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0466]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0467]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时,样品符合用于隔热性的EI 60标准。
[0468]当每个被暴露于80°C以及100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0469]实施例16-胶凝鉬合物16(GC16)
[0470]胶凝组合物(GC16)使用下面列出的成分来制备:
[0471] 成分M.W.% w/w供应商
TKΤδ51.706
MgS04.7Η20(Magnesia 4281)246.47 18Magnesia Ltd, Luneburgh
丙條酸72.06 10Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.23Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014Ciba speciality Chemicals
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.17~0Γ05Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~ΤδSigma
[0472]GC16根据在实施例15中详细说明的操作程序被制备。
[0473]在胶凝之前，胶凝组合物(GC16)被测得具有4.95的pH。
[0474]GC16的试验结果
[0475]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0476]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0477]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 30标准。
[0478]当被暴露于100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0479]实施例17-胶凝组合物17(GC17)
[0480]胶凝组合物(GC17)使用下面列出的成分来制备:
[0481]
成分M.W.% w/w 供应商
TKΤδ51.696
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 18Magnesia Ltd, Luneburgh
丙條酸72.06 10Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.23 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014 Ciba speciality Chemicals
N，N'-亚甲基双丙烯酰胺154.17~0Γ06 Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~ΤδSigma
[0482]GC17根据在实施例15中详细说明的操作程序被制备。
[0483]在胶凝之前，胶凝组合物(GC17)被测得具有4.84的pH。
[0484]GC17的试骀结果
[0485]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0486]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0487]当被暴露于100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0488]实施例18-胶凝组合物18 (GC18)
[0489]胶凝组合物(GC18)使用下面列出的成分来制备:
[0490]
成分M.W.% w/w 供应商

1851.016
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 18Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 10Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.23 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014 Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.04 Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~18Sigma
氢氧化锂41.96~07
[0491]安装有搅动器的烧瓶被装有氧化镁的水性悬浮液。这之后，把丙烯酸添加到水性悬浮液并且反应混合物被搅拌持续2小时直到溶液变澄清。向这样的澄清溶液添加IR 184。在搅动下澄清的水溶液被获得。在连续搅拌时向上文获得的澄清溶液同时添加MgSO4.7H20、Li0H以及Mg(OAc)2.4H20。随后反应混合物被允许再次变澄清。最后，MBA被添加并且反应混合物被搅拌直到MBA被完全溶解，这产生澄清溶液。
[0492]溶液被允许冷却并且经由0.22 μ m薄膜过滤器被过滤，并且随后在室温下被储存。
[0493]在胶凝之前，胶凝组合物(GC18)被测得具有5.5的pH。
[0494]GC18的试验结果
[0495]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0496]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0497]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 15标准。
[0498]当被暴露于100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0499]实施例19-胶凝组合物19 (GC19)
[0500]胶凝组合物(GC19)使用下面列出的成分来制备:
[0501]
成分M.W.% w/w 供应商

1849.716
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 18Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 10Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.23 Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014 Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.04 Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~18Sigma
氢氧化铵(30%水溶液)35.05~ 2
[0502]安装有搅动器的烧瓶被装有氧化镁的水性悬浮液。这之后，把丙烯酸添加到水性悬浮液并且反应混合物被搅拌持续2小时直到溶液变澄清。向这样的澄清溶液添加IR 184。在搅动下澄清的水溶液被获得。在连续搅拌时向上文获得的澄清溶液同时添加MgSO4.7H20、氢氧化铵溶液以及Mg(OAc)2.4H20。随后反应混合物被允许再次变澄清。最后，MBA被添加并且反应混合物被搅拌直到MBA被完全溶解，这产生澄清溶液。
[0503]溶液被允许冷却并且经由0.22 μ m薄膜过滤器被过滤，并且随后在室温下被储存。
[0504]在胶凝之前，胶凝组合物(GC19)被测得具有5.5的pH。
[0505]GC19的试验结果
[0506]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0507]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0508]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 15标准。
[0509]当被暴露于100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0510]实施例20-胶凝组合物20 (GC20)
[0511 ] 胶凝组合物(GC20)使用下面列出的成分来制备:
[0512]
成分M.W.% w/w供应商

1850.934
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.47 18Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.06 10Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.3 2.23Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.3 0.014Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.17 0.022Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~18Sigma
氢氧化纳400.8
[0513]安装有搅动器的烧瓶被装有氧化镁的水性悬浮液。这之后，把丙烯酸添加到水性悬浮液并且反应混合物被搅拌持续2小时直到溶液变澄清。向这样的澄清溶液添加IR 184。在搅动下澄清的水溶液被获得。在连续搅拌时向上文获得的澄清溶液同时添加MgSO4.7H20、氢氧化钠以及Mg(OAc)2.4H20。随后反应混合物被允许再次变澄清。最后，MBA被添加并且反应混合物被搅拌直到MBA被完全溶解，这产生澄清溶液。
[0514]溶液被允许冷却并且经由0.22 μ m薄膜过滤器被过滤，并且随后在室温下被储存。
[0515]在胶凝之前，胶凝组合物(GC20)被测得具有6.75的pH。
[0516]GC20的试验结果
[0517]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0518]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0519]当以在可再利用的钢材框架中、使用以在乙醇中的稀溶液被应用的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂、使用以板尺寸800mm xl200mm的钢化玻璃的类型4/8/4被火灾试验时，样品符合用于隔热性的EI 15标准。
[0520]当被暴露于100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0521]实施例21-胶凝组合物21 (GC21)
[0522]胶凝组合物(GC21)使用下面列出的成分来制备:
[0523] 成分M.W.% w/w供应商
1851.596
MgS04.7H20(Magnesia 4281)246.4718Magnesia Ltd, Luneburgh
丙稀酸72.0610Merck Chemicals
氧化镑，低铁(Magnesia 298)40.32.35Magnesia Ltd, Luneburgh
Irgacure 184204.30.014Ciba speciality Chemicals
N, N1 -亚甲基双丙稀醜胺154.170.04Merck Chemicals
乙酸镁四水合物214.46~18Sigma
[0524]GC21根据在实施例15中详细说明的操作程序被制备。
[0525]在胶凝之前，胶凝组合物(GC21)被测得具有5.1的pH。
[0526]GC21的试骀结果
[0527]凝胶体被发现是明显光学澄清的并且在应用来自燃烧器的火焰时被看到膨胀得相当大。
[0528]在低温耐久性试验中凝胶体被发现是足够稳定的。
[0529]当被暴露于100°C的温度时，使用在有关上文实施例8中描述的10年耐久性试验方案使凝胶体样品被发现超过10年的预期寿命。
[0530]概述
[0531]在本发明背景下胶凝组合物(以及其相应的固化凝胶体形式)所需要的性质是:
[0532].膨胀。
[0533].作为耐火屏障以保持完整性的耐火性耐久性。
[0534].作为耐火屏障以保持完整性以及隔热性的耐火性耐久性。
[0535].作为耐火屏障以保持完整性以及辐射减少的耐火性耐久性。
[0536].高熔点壳。
[0537]?在宽范围工作温度内的稳定性。
[0538].在室温范围的透明性及其保留性。
[0539]?在正常使用中形成气泡的低倾向性。
[0540].为保持完整性对“冷侧”玻璃的保护。
[0541]?在固化时硬化的能力。
[0542].胶凝组合物的未固化形式的储存稳定性。
[0543]在不同程度上本发明的组合物呈现出以上性质中的某些或全部，并且同样地代表对耐火嵌装玻璃单元【技术领域】的贡献。
[0544]实施例制剂1-13的性能被概括如下:
[0545]实施例6被认为呈现出最好的全面性能，尽管本发明的某些或所有优点也在有关的其它实施例中被实现。
[0546]结论
[0547]耐火性要求变得更严格并且曾经被认为令人满意的耐火嵌装玻璃正被条例趋向推动不再使用。这些条例趋向是作为对消防安全工程学增加的了解以及建筑学时尚的变化的结果。据信，本发明能够满足这些新的需求并且在与用于给定的耐火性持续时间的另外的等效耐火产品相比其具有更少的每m2嵌装玻璃质量并且其生产是经济的方面上超过本领域多种等效体系的性能。优选实施方案的所有组分是相对容易获得的并且生产方法可以是常规I⑶生产线的简单扩大。有利地，优选胶凝组合物的组分是相对环境良好的并且同样地在胶凝之前或之后或在火灾已经发生期间或之后在处理以及处置组分时不造成重大危险。
【权利要求】
1.一种用于在嵌装玻璃单元内形成耐火水凝胶夹层的胶凝组合物，所述胶凝组合物通过把以下的混合到一起被获得: 5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分； 20% -60% w/w的一种或更多种盐； 40% -90% w/w的水性溶媒， 其中所述组合物具有大于或等于PH I并且小于pH 7的酸性pH。
2.如权利要求1所述的胶凝组合物，其中所述胶凝组合物是可固化的胶凝组合物，所述可固化的胶凝组合物能够被固化以形成聚合电解质水凝胶。
3.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述胶凝组合物的pH在4和5.5之间。
4.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述胶凝组合物还包含0.02% -0.08% w/w 的交联剂。
5.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述一种或更多种盐构成所述胶凝组合物的 35% -52% w/w。
6.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述一种或更多种盐包括硫酸镁。
7.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述一种或更多种盐包括乙酸镁。
8.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述一种或更多种盐是或包括一种或更多种金属盐，所述金属盐包括硫酸镁、氧化镁以及乙酸镁。
9.如权利要求8所述的胶凝组合物，其中所述胶凝组合物包含:
-5% -35% w/w MgSO4.7H20 -0% -3% w/w MgO
-5% -35% w/w Mg (OAc) 2.4H20。
10.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述胶凝组合物包含6%-15% w/w的水凝胶形成组分。
11.如任一前述权利要求所述的胶凝组合物，其中所述水凝胶形成组分包括可聚合的亲水性单体，其中所述可聚合的单体是式(I)的丙烯酸酯单体或烷基丙烯酸酯单体:


R1

O


(?\



X1/ 其中&是11或(1-2C)烷基；
R2 选自 OH、OR3> NH2' NHR3 以及 NR3R4 ;并且
R3和R4独立地是(1-2C)烷基； 或其盐。
12.如权利要求11所述的胶凝组合物，其中所述水凝胶形成组分是丙烯酸。
13.如权利要求1所述的胶凝组合物，其中所述胶凝组合物包含: 6% -16% w/w的丙烯酸； 20% -60% w/w的一种或更多种盐,其包含: -5% -35% w/w (整个组合物的)的 MgSO4.7H20 -0% -3% w/w(整个组合物的)的MgO -5% -35% w/w (整个组合物的)的 Mg(OAc)2.4H20 ； 40% -90% w/w 的水； 0.02% -0.08% w/w 的交联剂； 0.001% -0.05% w/w 的光引发剂； 其中所述组合物具有在4和6之间的pH。
14.一种嵌装玻璃单元，所述嵌装玻璃单元包括第一透明板和第二透明板以及被布置在其间的夹层，其中所述夹层是水凝胶，所述水凝胶通过使如权利要求1到13中任一项所述的胶凝组合物固化来形成。
15.一种用于形成嵌装玻璃单元的方法，所述方法包括: i)提供第一透明板和第二透明板； ?)部分组装所述嵌装玻璃单元，使得所述第一透明板和所述第二透明板彼此隔开并且密封装置把所述第一板和所述第二板容纳在适当的位置；其中: 所述密封装置包括开口 ；并且 所述第一板和所述第二板以及所述密封装置一起限定内部空间； iii)把如权利要求1-13中任一项所述的胶凝组合物通过所述密封装置中的所述开口递送到所述内部空间内； iv)封闭所述密封装置中的开口以提供密封的内部空间；以及 V)使所述胶凝组合物固化以在所述内部空间内提供水凝胶凝胶体夹层； 其中所述凝胶体通过在步骤(iii)之前用偶联剂涂覆所述第一板和/或所述第二板的内表面中的至少一个或通过把所述偶联剂包含到所述胶凝组合物内而被结合到所述第一透明板和/或所述第二透明板的内表面。
16.一种制造用于在嵌装玻璃单元内形成耐火水凝胶夹层的胶凝组合物的方法，所述方法包括把以下的混合到一起: 5% -40% w/w的可固化的水凝胶形成组分； 20% -60% w/w的一种或更多种盐； 40% -90% w/w的水性溶媒； 以形成具有大于或等于PH I并且小于pH 7的酸性pH的胶凝组合物。
【文档编号】C09K21/00GK104185549SQ201380010755
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年2月21日 优先权日:2012年2月22日
【发明者】文森特·克鲁克, 穆罕默德·I·阿里 申请人:西格艾国际有限公司