[发明专利]防火玻璃结构和制造防火玻璃结构的方法

说明书

本发明涉及防火玻璃结构领域。其涉及具有设置在两个透明载体(例 如玻璃板)之间的透明防火层的防火玻璃结构。

对于具有设置在透明载体(特别是玻璃板)之间的防火层的防火玻璃 结构，在火灾的情况下，面向火的玻璃的侧面粉碎并且开始防火层的发泡 和/或变模糊。然后防火层以冷却和/或绝缘也就是说反射的方式起作用。 该防火层例如可以在硅酸盐的基础上或者是在水凝胶的基础上构造。两者 均具有其优点和缺点。

基于水凝胶的阻燃玻璃结构例如描述于DE2713849中，在该阻燃玻 璃结构中，在至少两个平行的玻璃板之间的空间填充有凝胶。凝胶由甲基 丙烯酰胺和丙烯酰胺的聚合形成，其中聚合在其中加入促进剂(例如，二 乙氨基丙腈)，并且视情况的交联剂(例如，亚甲基双丙烯酰胺，MBA) 的过氧化物或过酸盐的帮助下实现。

DE10237395描述了制造防火玻璃结构的方法，其中制造了在两个邻 近的玻璃板之间的防火组合物。防火组合物通过丙烯酸和/或甲基丙烯酸和 /或其各自的碱金属盐和/或丙烯酸的铵盐，和盐溶液形成，因此另外使用 聚合引发剂或交联剂，其中指定优选的是碱性的(碱的)盐溶液。

使用了水凝胶，所述水凝胶直到现在已知为部分地由有毒的或致癌的 或致突变的原材料构造(例如，基于丙烯酰胺/DE2713849)，或使用原材 料(水溶性单体)，其优选地在碱性环境下聚合。然而高pH值可以引起不 期望的与玻璃表面的反应(玻璃腐蚀)并因此导致危害。直到现在一直在 使用的水凝胶的另外的缺点是它们对于玻璃表面差的粘合。这特别归因于 由于高pH值的水解反应使化学键合至玻璃表面或者被破坏或者甚至起初 就不出现。

在羟甲基丙烯酰胺的基础上制备的水凝胶也是已知的。例如羟甲基丙 烯酰胺可以由起始材料丙烯酰胺和甲醛制备，其中这两种起始材料都是对 身体有危险的物质。它们已被SVHC分等级(高度关注的物质)。SVHC 是在REACH规定(化学品的登记、评价、批准和限制)下被鉴定为具有 特别的危险特性的化学化合物(或一组化学化合物的部分)。由于这个原 因，丙烯酰胺也被归入致癌和致突变的等级，并且甲醛被归入有毒和可能 致癌的等级。

因此人类暴露于这些物质，例如在制造过程中或在火灾的情况下防火 板粉碎之后，是有害并且应当避免的。

此外，当制备基于水凝胶的防火玻璃结构时，一向凝胶的离析物中加 入聚合引发剂，就会出现特别的紧急情况，因为交联和由此凝胶固化立即 开始。如果离析物或部分离析物是有毒的，那么这是特别不利的，因为匆 忙地进行的活动更倾向于出错。

因此，本发明的目的是提供克服了以上所提及的缺点的防火玻璃结构 及其制备方法。

这些目的是通过在专利权利要求中限定的防火玻璃结构和防火玻璃 结构的制备方法来实现的。

防火玻璃结构包括至少两个透明载体，在这两个透明载体之间设置有 一层透明防火层。防火层包括水凝胶。水凝胶包含在酸性环境下(pH＜7) 在盐水溶液或在盐水分散体中由至少一种水溶性的、无毒的、单官能单体 和由至少一种双官能或多官能单体聚合而成的聚合物。

玻璃板，特别是平玻璃板被认为是透明载体。也可以使用陶瓷玻璃， 并且可以使用特别弯曲的玻璃。特别优选的是热或可能的化学预加应力的 玻璃板。基于聚合物的透明载体(例如，来自聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA；丙烯酸玻璃)，部分晶质玻璃(陶瓷玻璃)或具有玻璃板和 塑料载体的复合材料系统也被认为是基于二氧化硅的玻璃板的替代品。

因此，术语“防火玻璃结构”是功能性的，并且不应被理解为被限制 到某种材料(具体地：狭义上的玻璃)，而是明确地也包括具有由上述和 其它材料构成的透明或半透明载体的结构。

水凝胶是含有水的聚合物，但是是水不溶性的(但是是水可相容的)， 所述水凝胶的单体连接成三维网络。酸性溶液的pH值＜7。水凝胶特别优 选地在pH值小于6.5，例如pH值至多为6或例如pH值至多为4.7的溶 液中聚合。

例如，无毒单体是根据联合国的全球化学品统一分类和标签制度 (GHS，全球化学品统一分类、标签和包装制度)不被分到具有危险标示 有毒(特征字母：T)或非常有毒(特征字母：T+)的危险类别“急性毒 性”的化学化合物。所提及的防火层的单官能的以及例如还有双官能的或 多官能的单体也同样不被归为致癌(诱癌)的和/或致突变(伤害基因)的 类别。