Номер патента: 23090

Опубликовано: 29.04.2016

Автор: Гельфф Пьер

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Огнестойкое остекление, содержащее конструкцию по меньшей мере из двух листов стекла, между которыми расположены два слоя вспучивающегося материала на основе гидратированного силиката щелочных металлов, где составы этих двух слоев отличаются друг от друга, причем один имеет молярное отношение SiO2/Na2O выше 3,5, а другой имеет молярное отношение ниже 3,2.

2. Остекление по п.1, в котором молярные отношения SiO2/Na2O этих двух слоев отличаются друг от друга на величину, по меньшей мере равную 0,8 и предпочтительно по меньшей мере равную 1.

3. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором слой имеет молярное отношение SiO2/Na2O выше или равное 4.

4. Остекление по п.3, в котором молярное отношение SiO2/Na2O ниже 7 и предпочтительно ниже 6.

5. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором слой имеет молярное отношение, равное максимум 3.

6. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором гидратированный силикат щелочного металла имеет общее содержание воды и полиолов, таких как глицерин или этиленгликоль, от 30 до 45 мас.% каждого слоя.

7. Остекление по п.6, в котором общее содержание воды и полиолов находится в интервале между 35 и 40 мас.% каждого слоя.

8. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором слой с высоким молярным отношением имеет содержание полиолов не более 8 мас.% слоя и предпочтительно не более 6 мас.%.

9. Остекление по п.8, в котором слой с более низким молярным отношением имеет содержание полиолов в интервале между 15 и 25 мас.% и предпочтительно между 18 и 23 мас.% слоя.

10. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором щелочные металлы, образующие вспучивающиеся слои, представляют собой либо калий, либо натрий, либо их смесь.

11. Остекление по п.10, в котором слой с высоким молярным отношением, по существу, основан на силикате калия, где атомное отношение K/(K+Na) выше или равно 90%.

12. Остекление по п.10 или 11, в котором слой с более низким молярным отношением преимущественно образован из силиката натрия, где отношение Na/(Na+K) выше или равно 50%.

13. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором два слоя различных составов приклеены друг к другу.

14. Остекление по одному из пп.1-12, содержащее по меньшей мере один слой силиката щелочного металла с высоким молярным отношением и слой силиката щелочного металла с более низким молярным отношением, разделенные по меньшей мере одним листом стекла.

15. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором толщина каждого слоя силиката щелочного металла с низким молярным отношением находится в интервале от 0,5 до 2 мм.

16. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один из слоев силиката щелочного металла получают сушкой раствора, имеющего такое содержание воды, что этот раствор является стабильным при стандартной температуре.

17. Остекление по п.16, в котором слой или слои с более низким молярным отношением получают сушкой.

18. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один слой с высоким молярным отношением получают самопроизвольным формированием геля из раствора практически без сушки.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

Изобретение относится к огнестойкому остеклению, имеющему набор по меньшей мере из двух стекол, между которыми расположены по меньшей мере два слоя вспучивающегося материала на основе гидратированного силиката щелочного металла, причем составы этих двух слоев отличаются один от другого, один имеет молярное отношение SiO2/Na2O более 3,5, а другой имеет молярное отношение менее 3,2.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: АГК ГЛАСС ЮРОП (BE) Настоящее изобретение относится к системам прозрачного огнестойкого остекления, которые содержат по меньшей мере один слой вспучивающегося материала, образованного из силиката щелочного металла. Применение силикатов щелочного металла должно отвечать различным требованиям. Они должны быть материалами, которые обеспечивают хорошую защиту, когда системы остекления подвергаются воздействию огня. Этого достигается за счет расширения этих силикатов в огнестойкую пену, которая защищает от распространения как огня, так и излучения. Рассматриваемые материалы также должны иметь высокую прозрачность до подвергания их воздействию огня. Также они не должны иметь дефектов, таких как помутнение или пузырьки. Наконец, системы остекления также должны обеспечивать достаточную механическую прочность с учетом предполагаемого применения. Часто эти системы остекления также должны демонстрировать достаточную прочность к тому, что называют "смягченным ударом". Вспучивающиеся материалы на основе силикатов щелочных металлов имеют еще более высокие огнестойкие качества, когда молярное отношение SiO2/MgO2, где М представляет собой щелочной металл, само по себе выше. Тем не менее, известно, что пластичность наиболее огнестойких продуктов также является очень низкой. Их прочность часто является недостаточной, чтобы отвечать соответствующим стандартам для применений, в которых эти продукты подвергают ударам. В попытке согласовать эти два аспекта ударопрочности и важности огнеупорности, предыдущие решения были направлены на объединение различных материалов. Один путь, например, состоит в том,чтобы обеспечить применение стеклянных листов, упрочненных металлической сеткой. Это решение имеет очевидный недостаток, заключающийся в ухудшении оптических качеств рассматриваемых остеклений. Другое решение состоит в формировании конструкций, которые, в дополнение к вспучивающимся материалам, содержат листы, традиционно используемые в ламинированных системах безопасных остеклений. Самый обычный подход в этом случае заключается в применении прозрачных полимерных листов, которые имеют как хорошую адгезию к листам стекла, так и хорошую пластичность. Такие типичные листы представляют собой, например, те, которые изготовлены из поливинилбутираля (ПВБ). Также традиционно используют другие материалы, такие как ЭВА (этиленвинилацетат) или эквивалентные полимеры. Хотя полимерные листы ввиду их пластичности хорошо отвечают требованиям ударопрочности,они привносят чувствительные к огню элементы. Они довольно быстро обугливаются, выделяя нежелательные ядовитые газы. Выбранные полимерные листы хорошо прилипают к стеклу, но недостаточно к вспучивающимся слоям. Следовательно, их вставляют между листами стекла, что добавляет сложности структуре остекления. Это изобретение предлагает элемент остекления, который одновременно отвечает требованиям ударопрочности и огнестойкости, не требуя при этом присутствия элементов, которые обеспечивают указанные выше недостатки. Эту задачу изобретения достигают одновременным применением в элементе остекления нескольких типов слоев из силикатов щелочных металлов с разными свойствами, из которых по меньшей мере один слой имеет высокое молярное отношение и, следовательно, является высокоогнестойким, а по меньшей мере один слой имеет более низкое молярное отношение и, таким образом, имеет определенную пластичность. Авторы изобретения показали, в частности, что можно изготовить элементы остекления, в которых слои силикатов щелочных металлов, имеющие эти отличающиеся составы, также могут быть в контакте друг с другом без потери их индивидуальности и свойств, которые их характеризуют. Эта способность означает, что структура элемента остекления может быть относительно более легкой, нежели чем у элементов остекления предшествующего уровня техники, содержащих промежуточные полимерные листы. Стеклопакеты со структурами, соответствующие настоящему изобретению, становятся более выгодными по сравнению с теми, что содержат полимерные листы, поскольку силикат щелочного металла с низким молярным отношением также вносит вклад в формирование свойств огнестойкости, даже если и в ограниченной степени. Вспучивающиеся слои высокоогнестойких силикатов щелочного металла имеют молярные отношения SiO2/M2O постоянно выше 3,5, предпочтительно они равны или выше 4. Наиболее огнестойкие полученные продукты имеют молярные отношения, которые могут достигать или даже превышать 7. Наиболее обычные продукты имеют молярное отношение, которое не превышает 6. Верхние пределы молярных отношений прежде всего учитывают условия, требуемые при получении слоев, и это получение будет обсуждаться ниже. Слои силикатов щелочных металлов с пластичными свойствами, которые придают системам остекления желательные свойства механической прочности, имеют молярное отношение ниже, чем у слоев,обеспечивающих огнестойкие свойства. Следовательно, молярное отношение этих слоев постоянно ниже 3,2 и предпочтительно ниже 3. Наиболее пластичные слои имеют молярное отношение, равное или ниже 2,8. В соответствии с изобретением для обеспечения подобающего отличия соответствующих характе-1 023090 ристик слоев предпочтительно, чтобы разность между соответствующими молярными отношениями составляла по меньшей мере 0,8 и предпочтительно по меньшей мере 1. Помимо молярного отношения свойства вспучивающихся продуктов также в значительной степени зависят от других компонентов, в частности от содержания в них воды и от содержания полиолов, таких как глицерин или этиленгликоль. Формирование твердого соединения из раствора зависит от полного содержания этих компонентов. Затвердевание происходит быстрее, когда полное содержание более ограничено. На практике, методика для формирования этих слоев одинаково зависит от молярного отношения SiO2/M2O и от полного содержания вода + полиолы. Как известно, для стабильности растворов перед отверждением слоя, происходит ли это самопроизвольно или в ходе сушки, необходимо полное содержание, которое тем выше, чем выше само по себе молярное отношение. Кроме того, что вода и полиолы влияют на механизмы формирования указанных слоев, эти компоненты также явно влияют на свойства слоя. Вода влияет на огнестойкость из-за ее роли в образовании пены. Однако содержание воды ограничивают ввиду оптической стабильности при старении. Слишком высокое ее содержание способствует образованию помутнения. Также слишком высокое содержание вызывает снижение температуры размягчения, что губительно для устойчивости слоя, подвергнутого огню перед тем, как он сформирует защитную пену. Все эти причины приводят к очень жесткому подбору наиболее подходящего содержания. Специфика полиолов заключается в том, что они способствуют пластичности слоя. Относительно высокое содержание значительно улучшает механические свойства ударопрочности. Присутствие этих полиолов также улучшает устойчивость к низким температурам. Когда их подвергают воздействию атмосферных условий, огнестойкие продукты, содержащие эти вспучивающиеся материалы, должны быть способны выдерживать более низкие температуры без повреждения. Полиолы, как известно, способствуют повышению хладостойкости. Таким образом, могут быть достигнуты температуры ниже -18 С без неблагоприятного воздействия на характеристики остекления. Учитывая указанные выше наблюдения, слои, применяемые в продуктах по изобретению, предпочтительно имеют различные содержания полиолов. Наиболее огнестойкие слои предпочтительно имеют относительно ограниченное содержание полиолов. Предпочтительно содержание полиолов, таких как глицерин или этиленгликоль, не превышает 8 мас.% и предпочтительно не более 6 мас.% от рассматриваемого слоя. И наоборот, чтобы улучшить пластичность в слое с низким молярным отношением, предпочтительно содержание полиолов в нем выше. В этом слое предпочтительно содержание полиолов находится в интервале между 15 и 25 мас.% и предпочтительно содержание полиолов - между 18 и 23 мас.%. Содержание воды, которая завершает композицию каждого слоя, предпочтительно является таким,что полное содержание вода + полиолы составляет между 30 и 45 мас.% слоя и особенно предпочтительно между 35 и 40 мас.%. Силикаты щелочных металлов, которые составляют часть композиции вспучивающихся слоев,представляют собой обычно силикаты натрия, или калия, или смесь из них в различных пропорциях. После тестирования авторам изобретения также стало очевидным, что природа силиката влияет на свойства слоев и на условия их производства. При прочих равных характеристиках силикаты калия расширяются более значительно, чем силикаты натрия. Объем формируемой пены улучшает огнестойкость. Менее благоприятный момент заключается в том, что это улучшенное расширение также приводит к тенденции слоя размягчаться более значительно при высокой температуре, что может вызывать дефекты в стабильности слоя. Напротив, силикаты натрия расширяются менее легко,но при этом они менее чувствительны к текучести при высокой температуре. Смешивание силикатов натрия и калия, по сути, объединит свойства этих двух компонентов. Однако смешивание может приводить к снижению температур размягчения. Понижение температуры текучести может быть заметным даже без его расположения на уровне, соответствующем эвтектике. На практике, соответствующее содержание силиката натрия и калия предпочтительно регулируют в зависимости от рассматриваемого слоя. Таким образом, предпочтительно для слоя с высоким молярным отношением использовать слой, составленный преимущественно из силиката калия. Соответствующие содержания предпочтительно являются такими, что атомные отношения составляют K/(K+Na) 90%. Подобным образом, слой с более низким молярным отношением предпочтительно формируют преимущественно из силиката натрия. Предпочтительно атомное отношение щелочные металлов является таким, что Na/(Na+K)50%. Огнестойкие системы остекления, соответствующие данному изобретению, дают возможность различным структурам одновременно сочетать в себе свойства огнестойкости и ударопрочности. На прилагаемых фигурах представлены некоторые из типичных структур, используемых в изобретении, где на фиг. 1 показан элемент остекления предшествующего уровня техники, который отвечает механическим требованиям; на фиг. 2 показан вариант выполнения изобретения, который содержит только два листа стекла; на фиг. 3 показан вариант выполнения изобретения, аналогичный варианту фиг. 2, но с симметрич-2 023090 ной структурой; на фиг. 4 показан другой вариант выполнения изобретения, содержащий три листа стекла. В традиционной конфигурации предшествующего уровня техники, показанной на фиг. 1, элемент остекления одновременно содержит вспучивающийся слой 4 для придания огнестойких свойств и лист полимерного материала 5, в частности ПВБ, для придания свойств механической ударопрочности. Конструкция элемента остекления требует присутствия по меньшей мере трех стеклянных листов 1, 2, 3,чтобы разделить вспучивающийся слой 4 и лист из полимерного материала. Контакт между стеклом и вспучивающимся материалом или стеклом и полимером способен обеспечить подобающую адгезию различных элементов, формирующих элемент остекления. С другой стороны, адгезия полимерного листа к поверхности из силиката щелочного металла является недостаточной, чтобы позволить конструкции быть устойчивым к расслаиванию. Присутствие третьего листа стекла является необходимым шагом,обладающим явным недостатком: элемент остекления получается более толстым и тяжелым. Однако необходимо отметить, что этот недостаток чувствителен больше всего для продуктов, которые соответствуют менее жестким стандартам в отношении огнестойкости. В действительности, присутствие третьего листа стекла может вносить вклад в свойства элемента остекления и тем более, когда промежуточный лист стекла 2 является более толстым. Однако, в целом, это усовершенствование представляет собой только один путь сделать увеличение массы и толщины менее негативными. Фиг. 2 показывает вариант выполнения изобретения, который, наоборот, направлен на самые легкие по весу продукты, отвечающие этому требованию огнестойкости и ударопрочности. Представленная структура содержит два листа стекла, 1 и 2, и два вспучивающихся слоя, 4 и 6, приклеенных друг к другу, причем один из листов имеет высокое молярное отношение, а другие имеют более низкое молярное отношение. То, что оба слоя основаны на силикате щелочного металла, позволяет получать хорошую адгезию без необходимости в каком бы то ни было промежуточном слое. В частности, адгезии добиваются за счет пропускания через автоклав, что подходит всегда, когда остекление получают из листа, покрытого вспучивающимся слоем, к которому присоединен второй лист стекла. Следовательно, процесс остается неизменным. Кроме того, как указано выше, каждый из вспучивающихся слоев помогает придавать элементу остекления огнестойкие свойства. Толщины этих слоев могут корректироваться соответствующим образом. Однако у листа с более низким молярным отношением должна оставаться толщина, достаточная для обеспечения желательной механической прочности. Самые маленькие толщины вспучивающихся слоев для элементов остекления, которые отвечают менее строгим стандартам, например указанные толщины продуктов, промаркированных как EI 30 (защита по меньшей мере на 30 мин), находятся в миллиметровом диапазоне. Обычно ни один из слоев не является меньше 0,5 мм, и обычно их толщина не превышает 2 мм. Сочетание слоев в конструкции, показанной на фиг. 2, является таким, что их объединенная толщина составляет не менее 1 мм. Предпочтительно она равна по меньшей мере 1,5 мм. Во всех случаях толщина всех вспучивающихся слоев не отличается значительно от таковой у продуктов предшествующего уровня техники, которые содержат только один слой. По этой причине ни вес,ни объем не отличаются значительно от таковых у продуктов предшествующего уровня техники, не обеспечивающих, впрочем, такого же сочетания свойств. В частности, продукты по изобретению, те,которые отвечают менее строгим стандартам, могут применяться без необходимости замены обычно используемых оконных коробок. Они могут выгодно и без труда заменять продукты предшествующего уровня техники. Продукт, представленный на фиг. 2, имеет асимметричную структуру в том смысле, что два вспучивающихся слоя 4 и 6 не имеют идентичных составов, какие бы ни были их толщины. Фиг. 3 показывает структуру, содержащую конструкцию, содержащую три вспучивающихся слоя 4, 6 и 6', расположенных между двумя листами стекла. Эта структура содержит, например, центральный слой 4 с высоким молярным отношением и двумя слоями с обеих сторон с более низким молярным отношением. Эта симметричная структура составлена без учета возможных воздействий, которым она способна противостоять, даже в случае структур типа, приведенного на фиг. 2, отсутствие симметрии не вызывает значительных различий по стороне, способной противостоять воздействию (удару). Будь то структура типа, представленного на фиг. 2 или 3, следует подчеркнуть, что по меньшей мере один из слоев, то ли слой с высоким молярным отношением, то ли слой с более низким молярным отношением, может быть получен путем формирования геля, который самопроизвольно отверждается, по возможности ускоряя это отвердевание под влиянием нагревания. Преимуществом данного способа формирования является то, что появляется возможность получать слои, которые не будут иметь ограниченной толщины, в отличие от слоев, которые получают сушкой раствора, нанесенного на расположенную горизонтально подложку. В варианте выполнения фиг. 2 каждый из двух вспучивающихся слоев 4 и 6 может быть получен сушкой или отверждением геля. Отверждение геля может быть достигнуто нанесением раствора на горизонтально расположенный лист стекла и после отверждения геля этот лист затем собирают либо с другим листом другого состава, который потом подвергают подобной обработке, либо с листом, который не содержит вспучивающегося слоя, но монтируется на первом листе, чтобы сформировать пространство,уплотненное с помощью уплотняющей ленты, расположенной по периметру листов, причем указанное пространство заполняют посредством еще жидкого раствора геля второго состава. Вспучивающиеся слои структуры фиг. 2 также могут получаться при сушке двух различных композиций на каждом из листов стекла, и эти листы затем собирают в ходе операции каландрирования и/или сушки в печи под давлением. Также возможно соединить лист, несущий предварительно высушенный слой, с листом с предварительно отвержденным вспучивающимся слоем или, как указано выше, сформированным in situ путем создания пространства, в которое заливают композицию, подлежащую отверждению, пока она еще жидкая. Всегда можно собрать два высушенных или отвержденных слоя, безотносительно их метода получения, при условии, что они нанесены на лист стекла. В противоположность этому опыт показывает, что формирование первого высушенного слоя, на который затем наносят сверху новый слой жидкости, который аналогично высушивают, не приводит к ожидаемому упрощению сушки. В то время как слой малой толщины может быть высушен относительно быстро, нанесение второго количества раствора, подлежащего сушке, на слой, предварительно высушенный, приводит к получению двух расположенных друг на другом продуктов в сочетании с известным недостатком толстого слоя, заключающимся в медленной сушке. Когда используют слой, который может отверждаться самопроизвольно, в форме геля, независимо от того, находится ли он в контакте с предварительно высушенным слоем, либо с другим отвержденным слоем, такое смешивание, по-видимому, не происходит. Каждый слой сохраняет свою индивидуальность и свойства, присущие его структуре. В качестве примера структура фиг. 3 может быть получена путем формирования на каждом листе стекла 1 и 2 идентичных или различных вспучивающихся слоев 6 и 6', возникающих в результате сушки или отверждения геля, со слоем 4, сформированным заполнением соответствующего пространства, ограниченного этими двумя листами, каждый из которых несет слой, посредством помещенной между ними уплотняющей ленты, расположенной по периметру этих листов. Если, как и выше, одна из поставленных целей состоит в получении структур, которые являются относительно легкими и по этой причине содержат только два листа стекла, также возможно в соответствии с изобретением проводить операции сборки, в которой вспучивающиеся слои, соответствующие характеристикам по изобретению, отделяются друг от друга листами стекла. Фиг. 4 показывает такую структуру. Как и в фиг. 1, три листа стекла 1, 2, 3 отделяют первый вспучивающийся слой 4, например, с высоким молярным отношением от второго вспучивающегося слоя 6 с более низким молярным отношением. Как указано выше, этот тип конструкции позволяет подлежащим формированию структурам быть более легкими, при этом позволяет отвечать более жестким стандартам, где присутствие промежуточного листа стекла 2 добавляет прочности всему элементу остекления. Структуры, воплощающие характеристики по изобретению, не ограничиваются представленными на фигурах. Возможно увеличить число слоев или комбинаций слоев с другими листами стекла. Могут быть сформированы, в частности, более сложные структуры, которые позволяют достигнуть свойств,требуемых от продуктов, классифицируемых как EI 60, EI 90 или EI 120, в зависимости от желательного периода защиты. Способы получения вспучивающихся слоев, используемые по изобретению, подобны тем, что раскрыты в предыдущих публикациях. Ссылка, в частности, делается на опубликованные европейские заявки ЕР 1960317, ЕР 1855878, ЕР 1993828, ЕР 2010382, международную заявку WO 2009/065273. Есть два главных способа получения вспучивающихся материалов: либо сушка раствора этих силикатов, либо самопроизвольное гелеобразование раствора с высокой концентрацией сухого вещества. Материалы, полученные в этих двух случаях, заметно отличаются по составу и по свойствам. Главный недостаток формирования слоев сушкой состоит в длительном и тщательном приготовлении. Раствор силиката с добавками распределяют по горизонтальной подложке, и всю конструкцию подвергают длительной процедуре сушки в камере, продуваемой потоком горячего газа, влажность которого регулируют. Продолжительность процедуры сушки может составлять до нескольких десятков часов. Наиболее часто, один из листов стекла используют в качестве подложки для этого раствора в ходе стадии сушки. В способе, включающем формирование геля, который отверждается самопроизвольно, по возможности при увеличении температуры для ускорения процесса, композицию получают в форме раствора,который соответствует конечной структуре вспучивающегося слоя. Этот раствор должен быть получен непосредственно перед воплощением из-за его быстрого перехода в твердое состояние. Также возможно значительную часть процедур сушки заменять процедурой дегидратации. В этом случае проводят дегидратацию раствора перед его нанесением на подложку для сушки. Дегидратация также особенно полезна в получении композиций, которые отверждаются самопроизвольно. Быстрота процедуры дегидратации фактически позволяет совместить требование быстрого перехода в твердое состояние дегидратированной композиции с требованиями воплощения этой композиции. Преимуществом дегидратации раствора является наличие в распоряжении дополнительных спосо-4 023090 бов, дающих возможность значительно ускорить удаление воды из исходной композиции. В традиционных процессах сушки имеющиеся в распоряжении параметры, в сущности, представляют собой гидрометрические характеристики и температурные характеристики газового потока в сушильной камере. При проведении дегидратации раствора в более компактной форме можно использовать фактор давления. Удаление воды из исходной композиции является более быстрым, когда процедуру проводят в атмосфере, где давление является настолько пониженным, насколько это возможно. Можно проводить процедуру дегидратации, начиная с растворов, которые обычно применяются в способах получения, использующих сушку. В случае этих растворов целью обычно является ограничение начального содержания воды, чтобы минимизировать время сушки. В качестве ориентира, для композиций с молярным отношением порядка 4-5 начальное содержание воды в композициях, подвергаемых сушке, обычно не ниже 45%. Для более высоких молярных отношений содержание воды обязательно выше. Выполнение стадии дегидратации, ускоряющей удаление воды, позволяет снизить недостаток, связанный с начальным содержанием воды. Возможно обрабатывать растворы, в которых начальное содержание воды более 60 мас.%, без чрезмерно высоких затрат на процедуру. Следовательно, процедура дегидратации также облегчает обработку композиций, которые имеют намного более высокие молярные отношения, чем предусмотренные, в частности отношения порядка от 5 до 7. Практически, учитывая способы дегидратации и соответствующее время для применения дегидратированной композиции, содержание воды в дегидратированном продукте предпочтительно находится между 35 и 42 мас.% и наиболее часто между 38 и 40%. Температура представляет собой важный фактор, который имеет тенденцию коагулировать композицию, если она увеличивается слишком сильно. Чтобы избежать этого риска, процедуру дегидратации предпочтительно проводят, поддерживая композицию при температуре, которая не превышает 60 С и предпочтительно не превышает 50 С. Также важно должным образом контролировать период времени, в течение которого дегидратированная композиция находится при этих температурах. На практике дегидратированный продукт используют как можно скорее, но для практических нужд необходимо предусмотреть, чтобы продукт был способен сохранять реологические свойства требуемого уровня в течение периода не менее 15 мин и предпочтительно не менее 30 мин. Стадию дегидратации предпочтительно проводят настолько быстро, насколько это возможно. Для этого, и принимая во внимание температурные ограничения, налагаемые изменением обработанных композиций, предпочтительно проводить удаление воды, работая в атмосфере при пониженном давлении. Давление над композицией составляет предпочтительно от 1 до 100 ГПа и предпочтительно от 10 до 50 ГПа. Чем ниже давление, тем быстрее удаление воды. Тем не менее, выбор давления для обработки должен обязательно учитывать экономические соображения. Чем больше снижают давление, тем дороже оборудование с точки зрения денежного вложения и работы. Следовательно, выбранные значения обеспечивают хороший компромисс между эффективностью и ценой по отношению к оборудованию, которое является относительно общим для других заявок. Используемое оборудование для достижения быстрой дегидратации приводит к композиции в форме, которая имеет настолько большую поверхность для обмена, насколько возможно, и низкую толщину. В обычном оборудовании композицию наносят в форме тонкой пленки, которая обновляется непрерывно. Этого достигают перемещением системы для нанесения состава на стенах оборудования в условиях,для которых будут даны примеры в следующем описании. Даже при добавлении времени на операцию дегидратации, которое является очень коротким, очевидно, что сочетание дегидратации и сушки, по существу, короче, чем в случае со вспучивающимся материалом, полностью полученным сушкой. Пример 1. Получение слоя с высоким молярным отношением Раствор, сформированный полностью из силиката калия, получают из раствора KOH 50 мас.% и суспензии коллоидного диоксида кремния с 50 мас.% диоксида кремния (Klebosol 50R50). К нему добавляют глицерин и гидроксид тетраметиламмония (ТМАН) в водном растворе в концентрации 25%. Полученный раствор подвергают дегидратации перед использованием. Доли смеси и характеристики слоя после сушки приведены в табл. 1. Пример 2 Получение, подобное предыдущему, проводят из раствора 50 мас.% силиката натрия и вновь коллоидного диоксида кремния, как в примере 1. Также добавляют глицерин и ТМАН и раствор наносят на лист стекла и подвергают сушке. Количества используемых продуктов и полученные готовые композиции приведены в табл. 1. Примеры 3 и 4 Перед получением силиката щелочного металла растворы KOH и NaOH, использованные ранее,смешивали. Смешивание проводится с 1000 г каждого раствора, получая атомное отношение Na/K 1,40. Коллоидный диоксид кремния и либо этиленгликоль, либо глицерин и ТМАН добавляли к исходной смеси. Для первой смеси содержание воды регулировали сушкой, а во втором случае - дегидратаци-5 023090 ей. Количества используемых продуктов и полученные конечные составы указаны в табл. 1. Количества выражены в граммах, а доли в конечном продукте даются в массовых процентах. Таблица 1 В этой таблице МО представляет собой молярное отношение SiO2/(K2O+Na2O), EG представляет собой этиленгликоль, a G представляет собой глицерин. Примеры с 5 по 8 Ряд композиций для слоев с низким молярным отношением получают, как и ранее. Растворы примеров 5, 6, 7 и 8 все изготовлены из силиката калия. Первый - сушили, а три другие - дегидратировали. Доли компонентов и таковые композиций даны, как и ранее, в табл. 2. Таблица 2 Примеры с 9 по 12 Исходную смесь растворов KOH и NaOH готовят из 500 г KOH и 1040 г NaOH, чтобы получить атомное отношение Na/K 2,92. Исходный раствор содержит 60% воды. Как и ранее, удаление воды в смеси с коллоидным диоксидом кремния проводят сушкой в примере 9 и дегидратацией - в других. Готовые композиции таковы, как указано в табл. 3. Таблица 3 Исходя из полученных композиций, слои с низким молярным отношением предпочтительно формировали толщиной 1,5 мм. В случае слоев с высоким молярным отношением толщины предпочтительно дифференцировали в соответствии с их композицией. Слои, сформированные из силиката натрия, которые имеют низкую способность течения, могут быть более толстыми, что позволяет достигать лучших характеристик в отношении огня. Эти слои имеют толщину, например, 4 мм. Слои полностью на основе силиката калия предпочтительно имеют более низкую толщину, например 2 мм. Слои на основе смеси силикатов натрия и калия предпочтительно имеют промежуточную толщину, например 3 мм. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Огнестойкое остекление, содержащее конструкцию по меньшей мере из двух листов стекла, между которыми расположены два слоя вспучивающегося материала на основе гидратированного силиката щелочных металлов, где составы этих двух слоев отличаются друг от друга, причем один имеет молярное отношение SiO2/Na2O выше 3,5, а другой имеет молярное отношение ниже 3,2. 2. Остекление по п.1, в котором молярные отношения SiO2/Na2O этих двух слоев отличаются друг от друга на величину, по меньшей мере равную 0,8 и предпочтительно по меньшей мере равную 1. 3. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором слой имеет молярное отношениеSiO2/Na2O выше или равное 4. 4. Остекление по п.3, в котором молярное отношение SiO2/Na2O ниже 7 и предпочтительно ниже 6. 5. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором слой имеет молярное отношение,равное максимум 3. 6. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором гидратированный силикат щелочного металла имеет общее содержание воды и полиолов, таких как глицерин или этиленгликоль, от 30 до 45 мас.% каждого слоя. 7. Остекление по п.6, в котором общее содержание воды и полиолов находится в интервале между 35 и 40 мас.% каждого слоя. 8. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором слой с высоким молярным отношением имеет содержание полиолов не более 8 мас.% слоя и предпочтительно не более 6 мас.%. 9. Остекление по п.8, в котором слой с более низким молярным отношением имеет содержание полиолов в интервале между 15 и 25 мас.% и предпочтительно между 18 и 23 мас.% слоя. 10. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором щелочные металлы, образующие вспучивающиеся слои, представляют собой либо калий, либо натрий, либо их смесь. 11. Остекление по п.10, в котором слой с высоким молярным отношением, по существу, основан на силикате калия, где атомное отношение K/(K+Na) выше или равно 90%. 12. Остекление по п.10 или 11, в котором слой с более низким молярным отношением преимущественно образован из силиката натрия, где отношение Na/(Na+K) выше или равно 50%. 13. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором два слоя различных составов приклеены друг к другу. 14. Остекление по одному из пп.1-12, содержащее по меньшей мере один слой силиката щелочного металла с высоким молярным отношением и слой силиката щелочного металла с более низким молярным отношением, разделенные по меньшей мере одним листом стекла. 15. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором толщина каждого слоя силиката щелочного металла с низким молярным отношением находится в интервале от 0,5 до 2 мм. 16. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один из слоев силиката щелочного металла получают сушкой раствора, имеющего такое содержание воды, что этот раствор является стабильным при стандартной температуре. 17. Остекление по п.16, в котором слой или слои с более низким молярным отношением получают сушкой. 18. Остекление по одному из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один слой с высоким молярным отношением получают самопроизвольным формированием геля из раствора практически без сушки.

МПК / Метки

МПК: B32B 17/10

Метки: огнестойкое, остекление

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/9-23090-ognestojjkoe-osteklenie.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Огнестойкое остекление</a>

Похожие патенты