RU2812969C1 - Photocurable composition for manufacture of laminated fire-resistant glass - Google Patents
Photocurable composition for manufacture of laminated fire-resistant glass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812969C1 RU2812969C1 RU2023122008A RU2023122008A RU2812969C1 RU 2812969 C1 RU2812969 C1 RU 2812969C1 RU 2023122008 A RU2023122008 A RU 2023122008A RU 2023122008 A RU2023122008 A RU 2023122008A RU 2812969 C1 RU2812969 C1 RU 2812969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- photocurable composition
- water
- group
- composition according
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области строительства, в частности к фотоотверждаемой композиции, используемой для изготовления многослойного огнестойкого стекла, которое может быть использовано в противопожарных огнестойких строительных конструкциях окон, дверей, коридоров, стеновых конструкций, витражей, перегородок, предназначенных для предотвращения распространения дыма и огня в случае пожара за пределы изолируемого отсека.The present invention relates to the field of construction, in particular to a photo-curable composition used for the manufacture of laminated fire-resistant glass, which can be used in fire-resistant fire-resistant building structures of windows, doors, corridors, wall structures, stained-glass windows, partitions designed to prevent the spread of smoke and fire in in case of fire outside the insulated compartment.
Фотоотверждаемая, исходно жидкая композиция представляет собой заливочный состав, предназначенный для формирования методом фотоотверждения огнезащитных прослоек между силикатными стеклами при производстве многослойного противопожарного (огнестойкого) стекла.A photocurable, initially liquid composition is a casting composition intended for the formation of fire-retardant layers between silicate glasses by photocuring in the production of laminated fire-resistant (fire-resistant) glass.
Данная фотоотверждаемая композиция заливается в пространство между, хотя бы двумя, параллельными стеклами, после чего отверждается под действием ультрафиолетового света с длиной волны 340-390 нм. В результате инициированной УФ-светом полимеризации мономера, жидкая композиция превращается в резиноподобную массу, а полученное таким образом огнестойкое стекло может быть использовано в строительных сооружениях в составе огнестойких светопрозрачных конструкций, а именно, противопожарных дверях, перегородках, витражах, фонарях и окнах.This photocurable composition is poured into the space between at least two parallel glasses, after which it is cured under the influence of ultraviolet light with a wavelength of 340-390 nm. As a result of the polymerization of the monomer initiated by UV light, the liquid composition turns into a rubber-like mass, and the fire-resistant glass thus obtained can be used in building structures as part of fire-resistant translucent structures, namely, fire doors, partitions, stained glass windows, lanterns and windows.
Основным требованием к огнестойким материалам для остекления, в частности к противопожарным стеклам, является обеспечение эффективного барьера от воздействия пламени и дыма, а также предотвращение огневого воздействия (теплового потока, температуры) на ограждаемые помещения и пути эвакуации.The main requirement for fire-resistant glazing materials, in particular for fire-resistant glass, is to provide an effective barrier against the effects of flame and smoke, as well as to prevent fire effects (heat flow, temperature) on enclosed premises and escape routes.
Вместе с тем, в исходном состоянии многослойные огнестойкие стекла должны обеспечивать высокий коэффициент светопропускания, т.е. хорошо пропускать световое излучение, сохранять свои оптические свойства в течении длительного времени использования, то есть по своим эксплуатационным характеристикам не уступать обычному стеклу.At the same time, in the initial state, laminated fire-resistant glass must provide a high light transmittance, i.e. It transmits light radiation well, maintains its optical properties for a long time of use, that is, its performance characteristics are not inferior to ordinary glass.
При этом, многослойные огнестойкие стекла должны изготавливаться на недорогом оборудовании из относительно недорогого сырья.At the same time, laminated fire-resistant glass must be manufactured using inexpensive equipment from relatively inexpensive raw materials.
Все выше перечисленные свойства многослойного огнестойкого стекла, могут обеспечиваться за счет слоев огнестойкого материала, получаемого в результате фотоотверждения предлагаемой, в качестве предмета изобретения, жидкой композиции.All of the above properties of laminated fire-resistant glass can be ensured by layers of fire-resistant material obtained as a result of photocuring of the liquid composition proposed as the subject of the invention.
Слои композиции, после фотоотверждения, сформировавшие гидрогель, располагаются между слоями силикатного стекла, и активируются при пожаре, поглощая тепловое излучение с образованием высокоактивного изоляционного слоя.Layers of the composition, after photo-curing, forming a hydrogel, are located between layers of silicate glass, and are activated during a fire, absorbing thermal radiation to form a highly active insulating layer.
Кроме того, сама жидкая фотоотверждаемая композиция, являющаяся предметом настоящего изобретения, должна сохранять свои свойства (вязкость, прозрачность, способность отверждаться после заданной экспозиции УФ-света) в течение гарантийного срока хранения и, в широком диапазоне температур для обеспечения ее транспортировки в различных видах транспорта летом и зимой, то есть обладать высокой стабильностью своих свойств в течение длительного времени.In addition, the liquid photocurable composition itself, which is the subject of the present invention, must retain its properties (viscosity, transparency, ability to harden after a given exposure to UV light) during the guaranteed storage period and, in a wide temperature range, to ensure its transportation in various modes of transport summer and winter, that is, have high stability of their properties over a long period of time.
Ввиду достаточно большой сложности уже запатентованных составов композиций для огнестойких изоляционных слоев, их многокомпонентности, практически все производимые в настоящее время противопожарные стекла имеют низкую стабильность оптических свойств во времени, то есть под воздействием солнечного света, УФ-света, и/или времени и температуры, их противопожарные слои мутнеют и/или растрескиваются.Due to the rather high complexity of the already patented compositions for fire-resistant insulating layers, their multicomponent nature, almost all currently produced fire-resistant glasses have low stability of optical properties over time, that is, under the influence of sunlight, UV light, and/or time and temperature, their fireproof layers become cloudy and/or crack.
Настоящее изобретение посвящено созданию такой фотоотверждаемой композиции, которая позволит снизить требования к чистоте исходного химического сырья, обеспечить высокую стабильность изготавливаемых на ее основе противопожарных стекол, а также повысить стабильность и срок хранения при расширении температурного диапазона хранения самой композиции.The present invention is devoted to the creation of such a photocurable composition, which will reduce the requirements for the purity of the initial chemical raw materials, ensure high stability of fire-resistant glasses manufactured on its basis, as well as increase the stability and shelf life by expanding the temperature range of storage of the composition itself.
Известно «Стекло огнестойкое многослойное» по патенту РФ на полезную модель №15725, содержащее образованный силикатными стеклами герметизированный стеклоблок, в полости между которыми размещен слой прозрачного негорючего материала, который выполнен в виде геля, полученного из композиции следующего состава, мас.%:It is known “Fire-resistant multilayer glass” according to the RF patent for utility model No. 15725, containing a sealed glass block formed by silicate glasses, in the cavity between which there is a layer of transparent non-combustible material, which is made in the form of a gel obtained from the composition of the following composition, wt.%:
- мономер, относящийся к классу производных акриламида и/или метакриламида - 3-50;- monomer belonging to the class of acrylamide and/or methacrylamide derivatives - 3-50;
- связующий мономер, имеющий, по крайней мере, две ненасыщенные связи в молекуле, дающий с мономером, являющимся производным акриламида и/или метакриламида, полимер под воздействием, например, нагревания - 0,05-5;- a binding monomer having at least two unsaturated bonds in the molecule, giving a polymer with a monomer that is a derivative of acrylamide and/or methacrylamide under the influence of, for example, heating - 0.05-5;
- добавка, предотвращающая замерзание - многоатомный спирт или смесь многоатомных спиртов, относящихся к соединениям ряда: поливиниловый спирт, этиленгликоль, этилендигликоль, глицерин, изобутилглицерин и им подобные, а также водорастворимые углеводы, например, сахароза, лактоза, глюкоза, фруктоза и им подобные - 5-20;- additive that prevents freezing - polyhydric alcohol or a mixture of polyhydric alcohols belonging to compounds of the series: polyvinyl alcohol, ethylene glycol, ethylene diglycol, glycerin, isobutylglycerol and the like, as well as water-soluble carbohydrates, for example, sucrose, lactose, glucose, fructose and the like - 5-20;
- хлориды щелочных и/или щелочноземельных металлов - 5-50;- chlorides of alkali and/or alkaline earth metals - 5-50;
- дистиллированная вода - остальное.- distilled water - the rest.
Недостатками фотоотверждаемой композиции данного огнестойкого многослойного стекла являются ее низкая морозоустойчивость, стабильность, низкий срок службы и хранения, а также низкие пределы огнестойкости многослойного стекла с данной композицией.The disadvantages of the photocurable composition of this fire-resistant laminated glass are its low frost resistance, stability, low service life and storage, as well as the low fire resistance limits of laminated glass with this composition.
Кроме того, технологический процесс изготовления многослойного стекла с данной композицией включает введение в исходную композицию (химического) инициатора полимеризации, (запуская тем самым процесс полимеризации) перемешивание композиции и ее дегазацию, выдерживание под вакуумом, что ограничивает время заливки композиции.In addition, the technological process for manufacturing laminated glass with this composition includes introducing a (chemical) polymerization initiator into the initial composition, (thus starting the polymerization process), mixing the composition and its degassing, keeping it under vacuum, which limits the time of pouring the composition.
Известен также «Фотоотверждаемый прозрачный гидрогель для огнестойкого стекла» по международной заявке РСТ №WO2016159921, являющийся наиболее близким к настоящему изобретению, и выбранный в качестве прототипа.Also known is “Photocurable transparent hydrogel for fire-resistant glass” according to international application PCT No. WO2016159921, which is closest to the present invention, and was chosen as a prototype.
Данный фотоотверждаемый прозрачный гидрогель содержит акриловый мономер, водорастворимую соль, инициатор полимеризации, сшивающий агент, катализатор и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит наполнитель, теплоноситель и стабилизатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:This photocurable transparent hydrogel contains an acrylic monomer, a water-soluble salt, a polymerization initiator, a cross-linking agent, a catalyst and water, characterized in that it additionally contains a filler, a coolant and a stabilizer in the following ratio of components, wt.%:
При этом в качестве акрилового мономера используют по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят акриламид-2-метилпропансульфокислота, метакриламид, акриламид, N,N-диметилакриламид, N-метилакриламид, N,N-диетилакриламид, N-метилметакриламид, N,N-бутилметакриламид, акрилонитрил, N-етилакриламид, N-етилметакриламид, N,N-диметиламиноетилметакрилат.In this case, at least one selected from the group that includes acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, methacrylamide, acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N-methylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N ,N-butyl methacrylamide, acrylonitrile, N-ethyl acrylamide, N-ethyl methacrylamide, N,N-dimethylaminoyl methacrylate.
В качестве водорастворимой соли используют хлорид калия, хлорид натрия, хлорид бария, хлорид кальция, или хлорид магния.Potassium chloride, sodium chloride, barium chloride, calcium chloride, or magnesium chloride are used as the water-soluble salt.
В качестве инициатора полимеризации используют по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят персульфат аммония, персульфат натрия, персульфат калия, пероксид водорода, пероксид бензоила, 2 гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанон (darocur 1173), альфа-кетоглутаровая кислота.At least one selected from the group consisting of ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, 2 hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone (darocur 1173) is used as a polymerization initiator. , alpha-ketoglutaric acid.
В качестве сшивающего агента используют по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят формалин, N,N'-метиленбисакриламид, хромокалиевые квасцы, уротропин, хромонатриевые квасцы, бихромат натрия-тиомочевина, бихромат натрия-линго-сульфонат, ацетат хрома, 3-метакрилоксипропилотриметоксисилан.The crosslinking agent used is at least one selected from the group that includes formalin, N,N'-methylenebisacrylamide, potassium chromium alum, methenamine, sodium chromium alum, sodium thiourea bichromate, sodium bichromate lingo-sulfonate, chromium acetate, 3 -methacryloxypropylotrimethoxysilane.
В качестве катализатора используют тетраметилетилендиамин, 3-диметиламинопропионнитрил или этилен-диаминтетрауксусной кислоты, а в качестве наполнителя используют акриловую кислоту, фумаровую кислоту, малеиновую кислоту, или лимонную кислоту.Tetramethylethylenediamine, 3-dimethylaminopropionnitrile or ethylene-diaminetetraacetic acid is used as a catalyst, and acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, or citric acid is used as a filler.
В качестве теплоносителя используют, по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят этиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, полиэтиленгликоль, триметилопропан, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полипропиленгликоль.At least one selected from the group that includes ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, polyethylene glycol, trimethylopropane, diethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol is used as a coolant.
А в качестве стабилизатора исходно жидкой композиции (ингибитора спонтанной полимеризации) используют хлорид аммония или медь двухлорную 2-водную.And ammonium chloride or copper dichloride 2-aqueous is used as a stabilizer for the initially liquid composition (inhibitor of spontaneous polymerization).
Данный фотоотверждаемый прозрачный гидрогель для огнестойкого стекла имеет более высокие показатели по огнестойкости по сравнению с аналогом, но они также не очень высоки.This photocurable transparent hydrogel for fire-resistant glass has higher fire resistance ratings compared to its analogue, but they are also not very high.
Однако, основными недостатками фотоотверждаемой композиции данного гидрогеля являются:However, the main disadvantages of the photocurable composition of this hydrogel are:
- низкая стабильность, приводящая к небольшому возможному сроку хранения, который не превышает 1-3 месяцев, после которого значительная часть композиции спонтанно полимеризуется и не может использоваться в производстве стекла;- low stability, leading to a short possible shelf life, which does not exceed 1-3 months, after which a significant part of the composition spontaneously polymerizes and cannot be used in glass production;
- нестабильность самого гидрогеля, внутри стекол, приводящая к скорому (1-2 года) изменению оптических свойств - окрашиванию в желто-зеленоватый цвет, помутнению стекол.- instability of the hydrogel itself, inside the glasses, leading to a rapid (1-2 years) change in optical properties - yellow-greenish coloring, clouding of the glasses.
Задачей предложенного изобретения является создание такой фотоотверждаемой композиции для изготовления многослойного огнестойкого стекла, которая может быть использована в противопожарных огнестойких многослойных стеклах и будет обеспечивать данным стеклам высокую огнестойкость, при одновременном обеспечении высокой стабильности и длительного срока хранения в широких температурных диапазонах данной фотоотверждаемой композиции и многослойного стекла, изготовленного на основе данной композиции.The objective of the proposed invention is to create such a photocurable composition for the manufacture of laminated fire-resistant glass, which can be used in fire-resistant fire-resistant laminated glass and will provide these glasses with high fire resistance, while simultaneously ensuring high stability and long shelf life in wide temperature ranges of this photocurable composition and laminated glass , made on the basis of this composition.
Техническим результатом данного изобретения является повышение огнестойкости многослойного стекла с использованием данной фотоотверждаемой композиции, при одновременном повышении стабильности и срока службы (срока хранения) в широких температурных диапазонах данной фотоотверждаемой композиции и многослойного стекла с использованием данной композиции.The technical result of this invention is to increase the fire resistance of laminated glass using this photocurable composition, while simultaneously increasing the stability and service life (shelf life) in wide temperature ranges of this photocurable composition and laminated glass using this composition.
Данный технический результат обеспечивается за счет того, что фотоотверждаемая композиция для изготовления многослойного огнестойкого стекла, содержащая акриловый мономер, водорастворимую соль, фотоинициатор полимеризации, сшивающий агент и воду, дополнительно содержит разрыхлитель углеродно-солевого кокса, ультрафиолетовый фильтр, регулятор кислотности, антипирен и стабилизатор прозрачности при следующем соотношении компонентов, мас.%:This technical result is ensured due to the fact that the photocurable composition for the manufacture of laminated fire-resistant glass, containing an acrylic monomer, a water-soluble salt, a photoinitiator of polymerization, a cross-linking agent and water, additionally contains a carbon-salt coke disintegrant, an ultraviolet filter, an acidity regulator, a fire retardant and a transparency stabilizer with the following ratio of components, wt.%:
Предпочтительно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве акрилового мономера использовали, по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят акриламид, метакриламид, N,N-диметилакриламид, N-метилакриламид, N-метилметакриламид, акрилонитрил.It is preferable that the acrylic monomer in the photocurable composition be at least one selected from the group consisting of acrylamide, methacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, acrylonitrile.
Целесообразно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве водорастворимой соли использовали, по меньшей мере одну, выбранную из группы, в которую входят хлорид калия, хлорид натрия, хлорид бария, хлорид кальция, хлорид магния.It is advisable that in the photocurable composition, at least one selected from the group that includes potassium chloride, sodium chloride, barium chloride, calcium chloride, magnesium chloride is used as a water-soluble salt.
Желательно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве фотоинициатора полимеризации использовали, по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят бензофенон, 2,2-диметокси-1,2-фенилацетофенон, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропанон, 1-гидроксициклогексилфенилкетон, этилфенил (2,4,6-Триметилбензоил) фосфинат.It is desirable that the photocurable composition use at least one polymerization photoinitiator selected from the group consisting of benzophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone, 1-Hydroxycyclohexylphenylketone, ethylphenyl (2,4,6-Trimethylbenzoyl) phosphinate.
Предпочтительно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве сшивающего агента использовали, по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят 2-акриламидо-2-метилпропан-3-сульфокислоты, N,N'-метиленбисакриламид, n-пропил-диаллилацетомид.It is preferable that at least one selected from the group consisting of 2-acrylamido-2-methylpropane-3-sulfonic acids, N,N'-methylenebisacrylamide, n-propyl-diallylacetomide is used as a cross-linking agent in the photocurable composition.
Целесообразно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве разрыхлителя углеродно-солевого кокса использовали, по меньшей мере один, выбранный из группы, в которую входят мочевина, тиомочевина, уротропин.It is advisable that in the photocurable composition, at least one selected from the group that includes urea, thiourea, and urotropine is used as a disintegrant for carbon-salt coke.
Желательно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве регулятора кислотности использовали, по меньшей мере одну кислоту, выбранную из группы, в которую входят соляная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота.It is desirable that at least one acid selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid is used as an acidity regulator in the photocurable composition.
Предпочтительно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве ультрафиолетового фильтра использовали нафтолы, по меньшей мере один из группы, содержащей 1-нафтол, 2-нафтол или нафталин-1-сулфоновую кислоту.Preferably, the photocurable composition uses naphthols as the ultraviolet filter, at least one from the group consisting of 1-naphthol, 2-naphthol or naphthalene-1-sulfonic acid.
Целесообразно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве антипирена использовали, по меньшей мере один из группы, в которую входят фосфат аммония, монофосфат аммония, диамонийфосфат.It is advisable that at least one from the group that includes ammonium phosphate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate is used as a fire retardant in the photocurable composition.
Желательно, чтобы в фотоотверждаемой композиции в качестве стабилизатора прозрачности использовали, по меньшей мере одно соединение из группы, в которую входят оксиэтилидендифосфоновая кислота, нитрилотриметилфосфоновая кислота, нитрилотриуксусная кислота.It is desirable that at least one compound from the group that includes oxyethylidene diphosphonic acid, nitrilotrimethylphosphonic acid, nitrilotriacetic acid is used as a transparency stabilizer in the photocurable composition.
Использование в фотоотверждаемой композиции для изготовления многослойного огнестойкого стекла регулятора кислотности позволяет устанавливать рН композиции в требуемых пределах (2,3-3,0), обеспечивающих оптимальные условия фотоинициированной полимеризации мономеров в процессе фотоотверждения данной композиции.The use of an acidity regulator in a photocurable composition for the manufacture of laminated fire-resistant glass makes it possible to set the pH of the composition within the required range (2.3-3.0), providing optimal conditions for photoinitiated polymerization of monomers during the photocuring process of this composition.
Использование в данной композиции разрыхлителя углеродно-солевого кокса, который при температурах выше 200°С, разлагается с выделением газообразных продуктов, приводит к формированию более пористой структуры углеродно-солевого кокса и снижению его теплопроводности по сравнению с коксом, формирующемся без разрыхлителя, что, в свою очередь, увеличивает продолжительность его выгорания, т.е. увеличивает огнестойкость многослойного стекла с данной композицией.The use of a disintegrant in this composition, carbon-salt coke, which decomposes at temperatures above 200°C with the release of gaseous products, leads to the formation of a more porous structure of the carbon-salt coke and a decrease in its thermal conductivity compared to coke formed without a disintegrant, which, in in turn, increases the duration of its burnout, i.e. increases the fire resistance of laminated glass with this composition.
Используемые для фотоинициирования полимеризации красители под действием коротковолнового (менее 340 нм и, особенно, менее 300 нм) излучения подвергаются фотолизу.Dyes used to photoinitiate polymerization undergo photolysis when exposed to short-wavelength (less than 340 nm and, especially, less than 300 nm) radiation.
Опыт показывает, что продукты их фоторазложения поглощают и рассеивают коротковолновую область видимого света, что приводит к постепенному появлению под действием солнечного света опалесценции гелевого слоя и помутнению стекол. Говорят, что подобные стекла «боятся» солнечного света.Experience shows that the products of their photodecomposition absorb and scatter the short-wave region of visible light, which leads to the gradual appearance of opalescence of the gel layer under the influence of sunlight and clouding of the glasses. They say that such glass is “afraid” of sunlight.
Для предотвращения этой особенности противопожарных многослойных стекол перед ними устанавливают УФ-фильтры, например, триплексы, внутренние пленки которых полностью поглощают УФ-излучение, присутствующее в солнечном свете.To prevent this feature of fire-resistant laminated glass, UV filters are installed in front of them, for example, triplexes, the internal films of which completely absorb UV radiation present in sunlight.
В настоящем изобретении предлагается вводить в композицию устойчивые к ультрафиолету органические соединения на основе нафтола, которые поглощают коротковолновую УФ-составляющую солнечного света, то есть защищают многослойные стекла от помутнения.The present invention proposes to introduce into the composition ultraviolet-resistant organic compounds based on naphthol, which absorb the short-wave UV component of sunlight, that is, protect laminated glasses from clouding.
Использование в данной фотоотверждаемой композиции ультрафиолетового фильтра из органических соединений на основе производных нафтола позволяет обеспечить поглощение коротковолновой УФ-составляющей солнечного света и, тем самым, защитить молекулы фотоиницитора от фотолиза, то есть защитить многослойные стекла от помутнения. Но возможность фотоинициирования полимеризации при этом остается, т.к. вводимые молекулярные фильтры пропускают длинноволновый ультрафиолет (350-400 нм), используемый для фотоинициирования полимеризации мономеров при фотоотверждении предлагаемой композиции.The use of an ultraviolet filter made of organic compounds based on naphthol derivatives in this photocurable composition allows for the absorption of the short-wave UV component of sunlight and, thereby, protects the photoinitiator molecules from photolysis, that is, protects multilayer glasses from clouding. But the possibility of photoinitiation of polymerization remains, because the introduced molecular filters transmit long-wave ultraviolet radiation (350-400 nm), which is used to photoinitiate the polymerization of monomers during photocuring of the proposed composition.
Использование в данной фотоотверждаемой композиции антипиренов приводит к снижению скорости выгорания композиции при пожаре, и, тем самым, к увеличению огнестойкости гелевого слоя композиции, а также противопожарного многослойного стекла с использованием данной композиции.The use of fire retardants in this photocurable composition leads to a decrease in the burnout rate of the composition in a fire, and thereby to an increase in the fire resistance of the gel layer of the composition, as well as fire-resistant laminated glass using this composition.
Исходно фотоотвержденная композиция (слой геля между стеклами) представляет собой гидрофильную матрицу из высокомолекулярного полимера, удерживающую внутри себя концентрированный раствор одного из указанных выше хлоридов щелочных металлов или их смеси. При одностороннем воздействии огня на стекло в условиях пожара начинается испарение воды с поверхности слоя геля обогреваемой стороны стекла, что приводит к постепенному появлению тонкого безводного слоя, состоящего из набора кристаллогидратов и безводной соли в органической матрице. Такая матрица неустойчива, т.к. подвержена довольно быстрому выгоранию. Добавление антипиренов приводит к снижению скорости выгорания многослойного стекла с данной фотоотверждаемой композицией.The initially photocured composition (a layer of gel between the glasses) is a hydrophilic matrix of high molecular weight polymer that retains inside itself a concentrated solution of one of the above alkali metal chlorides or a mixture thereof. When glass is exposed to one side of fire under fire conditions, water begins to evaporate from the surface of the gel layer on the heated side of the glass, which leads to the gradual appearance of a thin anhydrous layer consisting of a set of crystalline hydrates and anhydrous salt in an organic matrix. Such a matrix is unstable, because subject to fairly rapid burnout. The addition of fire retardants leads to a decrease in the burnout rate of laminated glass with this photocurable composition.
Использование в данной фотоотверждаемой композиции стабилизаторов прозрачности обеспечивает формирование хорошо растворимых комплексов металлов-примесей и препятствует появлению мутности и окраски в многослойных стеклах, изготовленных из данной фотоотверждаемой композиции.The use of transparency stabilizers in this photocurable composition ensures the formation of highly soluble impurity metal complexes and prevents the appearance of turbidity and coloring in laminated glasses made from this photocurable composition.
Известно, что даже самая чистая соль, хлорид щелочного металла, содержит другие примеси, такие как хлориды, фториды и сульфиды различных других металлов, в частности железа, которые придают окраску и некоторую исходную мутность гелю.It is known that even the purest salt, alkali metal chloride, contains other impurities such as chlorides, fluorides and sulfides of various other metals, particularly iron, which impart color and some initial turbidity to the gel.
Кроме того, для предотвращения спонтанной полимеризации исходного раствора мономера, в качестве ингибитора полимеризации в раствор при его изготовлении вводятся соли меди, которые также придают окраску готовой композиции, а, затем, после ее фотоотверждения, и гелю, а также многослойному стеклу с данным гелем.In addition, to prevent spontaneous polymerization of the initial monomer solution, copper salts are introduced into the solution during its manufacture as a polymerization inhibitor, which also impart color to the finished composition, and then, after its photocuring, to the gel, as well as to laminated glass with this gel.
Кроме того, ввиду низкой совместной растворимости многих солей, входящих в состав исходных хлоридов, при определенных концентрациях примесей возможна постепенная кристаллизация указанных примесей после фотоотверждения внутри гелевой композиции. Образующиеся в результате ультрамикрокристаллы рассеивают свет и, тем самым, делают стекло мутноватым или просто мутным.In addition, due to the low joint solubility of many salts that make up the initial chlorides, at certain concentrations of impurities, gradual crystallization of these impurities is possible after photocuring inside the gel composition. The resulting ultramicrocrystals scatter light and thereby make the glass appear cloudy or simply cloudy.
Вводимые в композицию стабилизаторы прозрачности формируют хорошо растворимые комплексы металлов-примесей и, тем самым препятствуют появлению мутности и окраски многослойных стекол.Transparency stabilizers introduced into the composition form highly soluble complexes of impurity metals and thereby prevent the appearance of turbidity and coloring of laminated glasses.
Фотоотверждаемую композицию для изготовления многослойного огнестойкого стекла изготавливают следующим образом.A photocurable composition for the manufacture of laminated fire-resistant glass is prepared as follows.
В реактор с деионизованной водой при температуре 15-25 градусов Цельсия, при постоянном перемешивании, загружаются перечисленные компоненты в определенной последовательности, после чего продолжается перемешивание в течении 90 минут. При этом, готовая композиция может храниться в температурном диапазоне -120С - +260С свыше 1 года без изменения исходных свойств.The listed components are loaded into a reactor with deionized water at a temperature of 15-25 degrees Celsius, with constant stirring, in a certain sequence, after which stirring continues for 90 minutes. At the same time, the finished composition can be stored in the temperature range -120C - +260C for over 1 year without changing the original properties.
Затем жидкую фотоотверждаемую композицию размещают между стеклами многослойного стекла. Для этого изготавливается стеклопакет с требуемой толщиной воздушной камеры, затем, через отверстие в спейсоре, в него заливается композиция. После полного заполнения, заливное отверстие герметизируется, стекло переводится в горизонтальное положение и облучается УФ светом с длинами волн в диапазоне 340-400 нм в течение рекомендованного промежутка времени, предпочтительно в течении 1 часа.The liquid photocurable composition is then placed between the panes of laminated glass. To do this, a double-glazed window with the required thickness of the air chamber is made, then, through a hole in the spacer, the composition is poured into it. Once completely filled, the filler hole is sealed, the glass is placed in a horizontal position and irradiated with UV light with wavelengths in the range of 340-400 nm for the recommended period of time, preferably 1 hour.
В качестве примеров огнестойкого стекла можно указать трехслойные стекла, изготавливаемые из двух силикатных стекол с толщинами 4-6 мм и толщинами слоя фотоотвержденной композиции (гидрогеля) 4 мм, 8 мм, 12 мм и 16 мм, которые имели огнестойкости 15, 30, 45 и 60 минут по категории EIW, соответственно.Examples of fire-resistant glass include three-layer glass made from two silicate glasses with thicknesses of 4-6 mm and layer thicknesses of the photo-cured composition (hydrogel) of 4 mm, 8 mm, 12 mm and 16 mm, which had fire resistances of 15, 30, 45 and 60 minutes under the EIW category, respectively.
Указанные огнестойкости были получены при многочисленных огневых испытаниях в лаборатории сертификационного центра «Альфа Пожарная безопасность» и многих других испытательных лабораториях.The indicated fire resistances were obtained through numerous fire tests in the laboratory of the Alpha Fire Safety certification center and many other testing laboratories.
Габаритные размеры огнестойких стекол с данной композицией составляли 1300х2200 мм и более.The overall dimensions of fire-resistant glass with this composition were 1300x2200 mm or more.
Испытания проводились в соответствие с ГОСТ Р 3300-2014, «Стекло и изделия из него. Метод испытания на огнестойкость».The tests were carried out in accordance with GOST R 3300-2014, “Glass and products made from it. Fire resistance test method."
Кроме того, серийное производство огнестойких многослойных стекол с данной фотоотверждаемой композицией, не требует дополнительного дорогостоящего оборудования, специальной оснастки и приспособлений, высокой квалификации исполнителя, а также дополнительных производственных и складских площадей.In addition, mass production of fire-resistant laminated glass with this photo-curable composition does not require additional expensive equipment, special equipment and devices, highly qualified performers, as well as additional production and warehouse space.
Далее приводятся конкретные примеры содержания компонентов в различных составах фотоотверждаемой композиции.The following are specific examples of the content of components in various compositions of the photocurable composition.
Стабилизатор прозрачности - оксиэтилидендифосфоновая кислота - 0,1%Fire retardant - ammonium phosphate - 0.01%
Transparency stabilizer - oxyethylidene diphosphonic acid - 0.1%
Акриловый мономер N-метилакриламид - 14%EXAMPLE 2
Acrylic monomer N-methylacrylamide - 14%
Стабилизатор прозрачности - оксиэтилидендифосфоновая кислота - 0,1%Fire retardant - diamonium phosphate - 0.05%
Transparency stabilizer - oxyethylidene diphosphonic acid - 0.1%
Акриловый мономер N-метилакриламид - 14%EXAMPLE 3
Acrylic monomer N-methylacrylamide - 14%
Стабилизатор прозрачности - нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,1%Fire retardant - diamonium phosphate - 0.1%
Transparency stabilizer - nitrilotrimethylphosphonic acid - 0.1%
Акриловый мономер - N,N-диметилакриламид - 10%EXAMPLE 4
Acrylic monomer - N,N-dimethylacrylamide - 10%
Стабилизатор прозрачности - нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,5%Fire retardant - diamonium phosphate - 0.1%
Transparency stabilizer - nitrilotrimethylphosphonic acid - 0.5%
Акриловый мономер - N,N-диметилакриламид - 6%EXAMPLE 5
Acrylic monomer - N,N-dimethylacrylamide - 6%
Стабилизатор прозрачности - нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,01%Fire retardant - diamonium phosphate - 0.1%
Transparency stabilizer - nitrilotrimethylphosphonic acid - 0.01%
Из вышеизложенного следует, что использование в предлагаемой фотоотверждаемой композиции разрыхлителя углеродно-солевого кокса и антипирена значительно повышает огнестойкость фотоотверждаемой композиции, и обеспечивает пределы огнестойкости EI 45, EI 60, EI 90.From the above it follows that the use of carbon-salt coke disintegrant and fire retardant in the proposed photocurable composition significantly increases the fire resistance of the photocurable composition and provides fire resistance limits of EI 45, EI 60, EI 90.
Использование в предлагаемой фотоотверждаемой композиции ультрафиолетового фильтра, регулятора кислотности и стабилизатора прозрачности обеспечивают длительную стабильность всех свойств фотоотверждаемой композиции, большой ее срок годности, а также достаточно длительный срок годности противопожарного стекла, изготовленного на ее основе.The use of an ultraviolet filter, an acidity regulator and a transparency stabilizer in the proposed photocurable composition ensures long-term stability of all properties of the photocurable composition, its long shelf life, as well as a sufficiently long shelf life of fire-resistant glass made on its basis.
Так срок годности данной фотоотверждаемой композиции составляет не менее 1 года (в прототипе - не более 3 месяцев), а многослойного стекла с ее использованием - более 5 лет (в прототипе - до 3 лет).Thus, the shelf life of this photo-curable composition is at least 1 year (in the prototype - no more than 3 months), and the shelf life of laminated glass using it is more than 5 years (in the prototype - up to 3 years).
Как очевидно специалистам в данной области техники, данное изобретение легко разработать в других конкретных формах, не выходя при этом за рамки сущности данного изобретения.As will be apparent to those skilled in the art, the present invention can easily be developed into other specific forms without departing from the spirit of the present invention.
При этом настоящие варианты осуществления необходимо считать просто иллюстративными, а не ограничивающими, причем объем изобретения представлен его формулой, и предполагается, что в нее включены все возможные изменения и область эквивалентности пунктам формулы данного изобретения.However, the present embodiments are to be considered merely illustrative and not limiting, the scope of the invention being represented by the claims thereof and all possible modifications and scope of equivalence to the claims of this invention being intended to be included therein.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2023/000285 WO2025042303A1 (en) | 2023-08-23 | 2023-09-27 | Photocurable composition for the manufacture of laminated fire-resistant glass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812969C1 true RU2812969C1 (en) | 2024-02-06 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2844111C1 (en) * | 2024-11-22 | 2025-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Татьяна М 710" | Photocurable fire-resistant transparent composition |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1766264A3 (en) * | 1990-08-10 | 1992-09-30 | А.А.Воробьев. И.И.Потапочкина, А.В.Сименидо и В.С.Лебедев | Photo-hardening glue composition for preparing multi-layer glasses |
| RU15725U1 (en) * | 2000-07-11 | 2000-11-10 | ООО "Штивер" | FIRE-RESISTANT GLASS MULTI-LAYERED |
| RU2288898C1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-12-10 | Закрытое акционерное общество "Соларекс" | Fire-resistant layered multi-glazing unit and a method of manufacture thereof |
| EP2330174A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-08 | Samgong Co., Ltd. | Organic-inorganic hybrid transparent hydrogel complex for fire retardant glass, fire retardant glass assembly using the same, and manufacturing method thereof |
| WO2016159921A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Игорь Русланович ВАСИЛЕНКО | Photocurable transparent hydrogel for fireproof glass |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1766264A3 (en) * | 1990-08-10 | 1992-09-30 | А.А.Воробьев. И.И.Потапочкина, А.В.Сименидо и В.С.Лебедев | Photo-hardening glue composition for preparing multi-layer glasses |
| RU15725U1 (en) * | 2000-07-11 | 2000-11-10 | ООО "Штивер" | FIRE-RESISTANT GLASS MULTI-LAYERED |
| RU2288898C1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-12-10 | Закрытое акционерное общество "Соларекс" | Fire-resistant layered multi-glazing unit and a method of manufacture thereof |
| EP2330174A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-08 | Samgong Co., Ltd. | Organic-inorganic hybrid transparent hydrogel complex for fire retardant glass, fire retardant glass assembly using the same, and manufacturing method thereof |
| WO2016159921A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Игорь Русланович ВАСИЛЕНКО | Photocurable transparent hydrogel for fireproof glass |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2844111C1 (en) * | 2024-11-22 | 2025-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Татьяна М 710" | Photocurable fire-resistant transparent composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8663788B2 (en) | Organic-inorganic hybrid transparent hydrogel complex for fire retardant glass, fire retardant glass assembly using the same, and manufacturing method thereof | |
| US9546514B2 (en) | Method for the production of fire resistant glazings | |
| EP2817151B1 (en) | Fire resistant glazing unit | |
| JPH07500310A (en) | Translucent insulation material | |
| KR101615601B1 (en) | Light-permeable heat protection element with aluminate-modified or borate-modified silicon dioxide | |
| JP2010508225A (en) | Fireproof window glass | |
| RU2812969C1 (en) | Photocurable composition for manufacture of laminated fire-resistant glass | |
| JPS62158745A (en) | Fire resistance composition | |
| JPH0751708B2 (en) | Method for producing fireproof material and fireproof material obtained by the method | |
| WO2016159921A1 (en) | Photocurable transparent hydrogel for fireproof glass | |
| RU2844111C1 (en) | Photocurable fire-resistant transparent composition | |
| EA050124B1 (en) | PHOTO-CURED COMPOSITION FOR MANUFACTURING MULTILAYERED FIRE-RESISTANT GLASS | |
| WO2025042303A1 (en) | Photocurable composition for the manufacture of laminated fire-resistant glass | |
| US20050255323A1 (en) | Fire resistant glazing | |
| JPS60156742A (en) | Manufacture of partially acetalized polyvinyl alcohol stabilized and plastized with phenol | |
| KR101937270B1 (en) | Resin composition for a fireproof glass, fireproof glass assembly using the same and method for preparing thereof | |
| KR102094604B1 (en) | Fire Resistant Resin | |
| US6838180B1 (en) | Transparent fire break glazing | |
| KR100938196B1 (en) | Resin Composition for Fireproof Glass and Fireproof Glass Using the Same | |
| KR20230152097A (en) | Polymerizable composition for producing polyacrylamide hydrogel for flame-retardant glazing, corresponding production method and use | |
| DE10107104B4 (en) | Intermediate layer for fire-resistant glazing | |
| KR102052688B1 (en) | Fireproof glass strengthening method by dry ion exchange | |
| RU2726705C1 (en) | Method of producing ablation transparent hydrogel for making fire-resistant glass | |
| CN107880290A (en) | A kind of flame resistant glass film for the polymerization that is separated based on PAM inorganic matrixes and its preparation method and application | |
| Brykov et al. | The use of colloidal silica solutions in the perspective technologies of fire-resistant glass and multi-layer decorative panels |