鹽水凝膠防火玻璃之改性聚合物

鹽水凝膠防火原理是採用高熔點硫酸鎂鹽（熔點1124℃）和氯化鈉作為阻燃骨架材料抵抗火焰衝擊，利用結晶氯化鎂鹽在135℃～527℃區間熱分解鹼式氯化鎂和氧化鎂吸收大量熱能保持背火面低溫隔熱。

丙烯醯胺是很一種容易形成凝膠的聚合物，水凝膠的特性是含有水的聚合物，是水不能溶解的（但是水可相容性的）。因此可以研究丙烯醯胺改性聚合物提升鹽水凝膠防火玻璃的各項性能。

1.丙烯醯胺和有機防凍劑改性提高冰點

根據MgCl-H2O二元鹽水相圖，無機鹽冷凍劑氯化鎂冰點可達-32℃。保證氯化鎂鹽為近高冰點濃度水溶液中加入硫酸鎂鹽和氯化鈉形成鹽水溶液和丙烯醯胺/乙二醇的溶液混合成防火液，聚合後成鹽水凝膠聚合物。乙二醇濃度佔總體系3%～5%時，冰點達到-40℃以上。

2、丙烯醯胺和高吸水聚合物改性提高耐熱性

單純的丙烯醯胺聚合物吸水率僅幾十倍，採用高吸水樹脂代替部分丙烯醯胺單體，將使得鹽水凝膠具有高吸水樹脂兩個重要特性：（1）即吸水率可達100倍以上；（2）高吸水樹脂甚至在到達150℃尚保持50%的水分。這種改性有效提高鹽水凝膠聚合物的耐熱性，使得聚合物龜裂溫度從提高到150℃的水平，有利於耐火隔熱穩定性。高吸水樹脂（聚合物）濃度佔總體系0.5%～1.3%時防火液粘度可以輕鬆真空脫泡灌注。值得注意是聚丙烯醯胺高吸水樹脂提升吸水率效果一般，對溶液透明度產生微霧度影響。

添加高吸水樹脂後的船用防火玻璃

3、丙烯醯胺和增塑樹脂改性提高耐火抗衝擊性

交聯的丙烯醯胺聚合物一般是硬脆性的，在火焰衝擊時防火凝膠層容易產生小部分脫落現象，從而形成火焰孔洞。火焰在此會形成大於周邊環境壓力的渦流，表現火焰孔洞處溫度快速升高，相應背火面點直至看到出現金色火焰時，溫度超過防火要求最高單點溫度。在丙烯醯胺聚合物中加入水溶性增塑樹脂濃度佔總體系1.0%～2.0%時，聚合物凝膠改善為高彈性膠體，避免上述現象發生。

4、丙烯醯胺和耐紫外線交聯劑改性提高耐老化性

丙烯醯胺聚合物的穩定性優於其他聚電解質，可以較長期耐一定溫度變化及一定酸鹼性影響。畢竟作為有機物的凝膠體長期在高溫下受熱也發生分解，採用耐紫外線交聯劑改性提高抗老化性非常有效。使用丙烯醯胺和耐紫外線交聯劑改性聚合物凝膠在400h《防火玻璃耐輻照性能》測試後，透光度變化僅僅0.7%，遠遠高於100h《防火玻璃耐輻照性能》透光度變化小於10%標準要求。

其它使用的助劑如潤濕劑，消泡劑可改善生產灌注過程中邊封和膠層界面的潤濕及混入空氣氣泡的排出，形成美輪美奐高性能的鹽水凝膠防火玻璃。

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