氨基磷酸盐防火玻璃的研制

1、氨基磷酸盐防火玻璃的研制研究与探讨氨基磷酸盐防火玻璃的研制迟晓红卢志安陈荔(秦皇岛玻璃工业研究没计院秦皇岛市066001)摘要设计出一种氨基磷酸盐阻燃聚合物.其组成为乙醇胺磷酸盐,季戊四醇,氯化钠(氯化镁),丙烯酰胺和耐紫外线交联剂.聚合物固化采用亚硫酸钠,过硫酸铵的氧化还原体系.以此阻燃聚合物研制出一种高透明度,耐热,耐寒,耐紫外线辐照和耐火极限长的防火玻璃.关键词防火玻璃乙醇胺磷酸盐丙烯酰胺氨基磷酸盐阻燃聚合物中图分类号-tq171文献标识码:a文章编号:10031987(2009)070003031引言复合防火玻璃是目前防火玻璃中较为常见的产品,它的防火性能直接受到防火阻燃胶体质量的影响

2、,因此选择较好的防火阻燃胶体是提高产品质量的关键.其中有采用阻燃组成磷酸二氢铵,脲及季戊四醇的聚丙烯酰胺胶体,有采用阻燃组成水,铝,硼,磷及烷基醇胺的热同凝胶,由于二者采用磷系高效阻燃剂,相对传统盐矾水凝胶防火玻璃的防火性能有了显着提高.采用适量磷酸二氢铵,脲及季戊四醇组成的5mill聚丙烯酰胺胶体耐火极限为4lmin,但增加阻燃用量防火时间反而下降,除了文中所说的原因外,还有一个重要的原因就是胶体没有形成高硬度的陶瓷化炭化层.采用阻燃组成水,铝,硼,磷及烷基醇胺的热固凝胶较好地解决了上述问题,所获得的15mm胶体耐火极限大于72min,并保证不穿火.但是需要严格控制硼组分,当硼明显提高时会影

3、向凝胶透明度,老化稳定性和凝胶化能力.作者依据膨胀性防火原理,设计了一种氨基磷酸盐阻燃组成,结合船用防火玻璃中防火耐紫外线添加剂,交联剂成份”.,研制出一种高透明度,耐热,耐寒,耐紫外线辐照和耐火极限长的防火玻璃.2试验2.1氨基磷酸盐阻燃聚合物成分及组成氨基磷酸盐阻燃聚合物组成为乙醇胺磷酸盐,季戊四醇,氯化钠(氯化镁),聚合物采用丙烯酰胺和耐紫外线交联剂,引发剂为亚硫酸钠,过硫酸铵的氧化还原体系.其组成如下(质量分数):乙醇胺磷酸盐:nch.:po10%30%季戊四醇:c(choh)03%氯化钠(氯化镁):(nac1,mgc1?6h0)1o%30%丙烯酰胺:chon6%10%耐紫外线交联剂:

4、01%水:(h0)20%60%亚硫酸钠,过硫酸铵:00.1%2.2氨基磷酸盐阻燃聚合物配制及聚合将各组成成分溶于水配制成透明溶液,溶解次序为季戊四醇,耐紫外线交联剂,氯化钠(氯化镁),乙醇胺磷酸盐和丙烯酰胺;该溶液经过多层过滤,加入固化剂亚硫酸钠溶液,过硫酸铵溶液配制成防火胶灌人玻璃空腔中,在室内聚合固化.2.3对比试样为了对乙醇胺磷酸盐阻燃聚合物的性能有充分理解,特设计磷酸盐,硼酸盐,及磷酸盐结合乙醇胺硼酸盐等阻燃聚合物作为对比试样,编号为一1一3.还设计了乙醇胺磷酸盐结合发泡剂双氰胺,脱水成碳催化剂硼酸及乙醇胺磷酸盐中混合乙醇胺硼酸盐的对比试样,编号为一4一6.通过对不同磷酸盐组合探讨分析

5、该阻燃聚合物的性能(见表1).3全国性建材科技期刊玻璃2009-第7期总第214期表1对比试样组成/%氯乙醇胺磷硼乙双季戊丙烯交化酸醇氰水联口钠磷酸盐盐酸胺胺四醇酰胺剂计本实验l0202607.8021【x】一1102011607.80-2100一1032.54.5727.80.21o031o102.97.12607.80-2100l02012577.80-2100510102.97.12607.80.2l00610l822607.80.21o03性能测试及结果分析按照gb15763-2001防火玻璃标准对上述试样进行相应性能测试.(1)耐热性能:试样规格300mmx300mm(5+2o+5)

6、1tim,按gb15763-2001中5.7部分要求测试;(2)耐寒性能:试样规格300300x(5+20+5)mm,按gb15763-2001中5.8部分要求的实验温度为一20cc,本实验温度.40;(3)耐辐照性能:试样规格300mm76mnq(5+20+5)mm,按gb15763-2001中5.9部分要求的实验;(4)100oc水煮2h:试样规格300mm300mmx(5+20+5)film;(5)耐火性能:试样规格1200mm800mmx(5+20+5)mm,按gb15763-2001耐火曲线进行耐火性能测试.试验结果见表2.表2不同试样的测试结果耐寒性能耐火极限试验编号耐热性能耐辐照

7、性能100水煮(40),加11”1本实验不变色透明合格2h透明951不变色透明合格1h变白782不变色絮状结晶合格2h透明7o一3不变色透明合格0.5h变白9o-4不变色透明合格2h透明905不变色透明合格0.5h变白80一不变色絮状结晶合格2h透明9o通过试验得出:(1)耐寒性能是通过氯化钠能降低水的冰点的特性来实现,聚合物为接近饱和溶液,由于硼酸在水中溶解度量较低,且其溶解度随温度升高增加的变化,造成一2和一6方中硼酸在一40低温析出,4表现为聚合物出现絮状结晶.(2)100oc水煮时一3和一5方在0.5h变白,一1方在1h变白是因为不同磷酸盐体系组合的聚合物特性造成.一3和一5方采用了乙

8、醇胺硼酸盐即硼酸和乙醇胺的反应物,因为硼酸为弱酸,生成的乙醇胺硼酸盐是热不稳定性的盐,在加热时还会离解.一l方中采用无机磷酸盐和丙烯酰胺生成聚丙烯酰胺凝胶,磷酸盐为游离态,水煮时磷酸根易分离造成聚合物变白.(3)按照膨胀性防火原理,涂层在高温下发泡率越高,防火效果越好,但泡沫炭化层的强度和耐高温火焰的能力也同时降低,这就要求烧后形成的炭化层强度高,能抗震动和火焰冲击.因为磷系阻燃剂高温呈熔融的黏稠体,这种黏稠体作用泡沫层随温度升高逐步形成有硬度的陶瓷炭化层,同时磷系阻燃剂剂分解气体生成多孔的陶瓷炭化层,所以磷系阻燃剂可以有效提高防火性能.造成一1和一2方耐火极限时间较短的原因是采用的无机磷酸盐

9、其分解温度较高,而胶体中丙烯酰胺树脂的熔融温度及发泡剂双氰胺的分解温度低,这样配合造成炭化层部分失重,胶体没有形成高硬度的陶瓷化炭化层.而采用乙醇胺硼酸盐和乙醇胺磷酸盐几乎可以和丙烯酰胺树脂同时分解,极易形成高硬度的陶瓷化炭化层,从而具有较长的耐火极限.至于乙醇胺磷酸盐胶体防火性能略强于磷酸盐结合乙醇胺硼酸盐胶体的防火性能,可能由于乙醇胺硼酸盐热不稳定性造成阻燃胶层表现微流动性的差异.一5方耐火极限时间不太理想分析原因可能因为乙醇胺磷酸盐比例偏低,乙醇胺硼酸盐热不稳定性造成阻燃胶层表现流动性的结果.一4方耐火极限略短可能由于发泡剂比例偏高原因造成防火时限的差异.4结论乙醇胺磷酸盐是一种热稳定的

10、氨基磷酸盐,组成为乙醇胺磷酸盐,季戊四醇,氯化钠(氯化镁),丙烯酰胺和耐紫外线交联剂的氨基磷酸盐阻燃聚合物防火玻璃具有优异的耐热,耐寒,耐紫外线辐照和耐火性能.研究与探讨浮法玻璃熔窑窑池结构对玻璃质量和能耗的影响左泽方(中国建材国际t程公司上海市200063)摘要通过现代计算机仿真模拟技术,对几种不同的池深和池底结构的600t/d级浮法玻璃熔窑在某一种熔制丁艺制度下进行模拟研究,试图找出在该生产工艺制度下最佳池深和池底结构形式.关键词浮法玻璃熔窑窑池结构数学模拟玻璃质量能耗中图分类号:tq171文献标识码:a文章编号:10031987(2009)0700050041前言众所周知,世界上各大知名

11、玻璃公司均有自己长年坚守的独特窑型,按照池底结构不同,大致可划分为平底结构和台阶式池底结构这两大类.采用平底结构的公司主要有英国的pilkingtong和美国的teco等公司,而采用台阶式池底结构的公司主要有美国的ppg,日本的asahi,nippon及法国的saintgobain等公司.尽管这些公司的窑池结构不尽相同,但都能生产出优质玻璃.通过采用三维数学模拟软件对不同的熔窑结构形式进行模拟研究发现,采用不同形式的熔窑结构,其熔制制度应作相应的调整和改变,否则会出现灾难性的后果.与此相关内容将另述,本文在此仅针对在同一种熔制工艺制度下对几种不同的浮法玻璃熔窑窑池结构的变化对浮法玻璃熔窑的熔制

12、质量和能耗的影响作以简要叙述.2研究内容主要就一座600t/d级浮法玻璃熔窑的几种不同窑池结构进行研究,具体方案如表1所示.表1几种不同窑池结构方案及相关参数熔化池卡脖水包冷却部稀方案最深池池底结构描述插入深度释风冷却深/mm强度,kw方案al2o0平底47o8.9方案bl2oo卡脖前设一级台阶,高100mm4708.4方案cl300卡脖前设两级台阶,每级高100mm4707.9方案d1400卡脖前设三级台阶,每级高100mm47073方案e15o0卡脖前设四级台阶,每级高100mill4707.0方案f16o0卡脖前设五级台阶,每级高100lnm4706.5熔窑主要作业参数如表2所示.表2熔

13、窑主要作业参数/参考文献1林健,朱雷波,贺蕴秋,等.阻燃剂对聚丙烯胺胶体防火性能的影响j.建筑材料学报,2001.12(4):391394.2吴颖捷.阻燃凝胶形成剂和凝胶的制法及其应用.消防科学与技术.2004.5(3):277279.3卢志安.宋炯生.刘景柱.船用防火玻璃j.玻璃,2006.(1):5760.4战风吕,李悦良专用涂料im】.北京:化学工业出版社,l988.290323.5化t百科全书【m】.北京:化学工业出版社,16卷630635developmentofamino-phosphoratefireresistantglasschixiaohong,luzhian(qinhua

14、ngdaoglassindustryresearchanddesigninstitute,qinhuangdao,066001)abstract:aflameretardingpolymer,aminophosphorate,composedofmonoethanolaminephosphorate,pentaerythritol,sodiumchloride(magnesiumchloride),acrylamide,andultravioletresistantcrosslinkerwasformulated.sodiumsulfiteandammoniumpersulfatewereusedassolidifiedagent.thenewdevelo