硅溶膠憑借其耐高溫性、成膜性、粘結(jié)性及良好的透光性,在防火玻璃(尤其是復(fù)合防火玻璃、灌注型防火玻璃)的生產(chǎn)中扮演重要角色,主要用于提升玻璃的防火隔熱性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性。以下從作用機理、應(yīng)用方式、核心優(yōu)勢及注意事項展開說明:
防火玻璃的核心需求是在火災(zāi)中阻擋火焰蔓延、延緩熱量傳遞,并保持玻璃結(jié)構(gòu)完整性(避免炸裂脫落)。硅溶膠的作用機理與其物理化學(xué)特性直接相關(guān):
硅溶膠的主要成分是納米級 SiO?顆粒,常溫下以膠體形式穩(wěn)定分散在水中,透明度高,不影響玻璃的透光性。
當(dāng)遭遇高溫(火災(zāi)環(huán)境,通?!?00℃)時,硅溶膠中的水分快速蒸發(fā),納米 SiO?顆粒會迅速聚集、燒結(jié),形成一層致密的二氧化硅(SiO?)無機凝膠層。
這層 SiO?凝膠層熔點高達 1700℃以上,能有效反射和阻隔火焰熱量,阻止高溫向玻璃另一側(cè)傳遞;同時,凝膠層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可支撐玻璃碎片,防止其在高溫下崩裂脫落,維持防火屏障的完整性。
硅溶膠在防火玻璃中多以防火夾層的核心組分形式存在,常見應(yīng)用場景為 “復(fù)合防火玻璃” 的生產(chǎn),具體流程如下:
配方調(diào)配:將硅溶膠與其他功能性添加劑(如阻燃劑、增稠劑、改性劑等)混合,調(diào)節(jié)濃度、粘度及固化速度,確保其既能均勻填充玻璃夾層,又能在常溫下穩(wěn)定固化,且高溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的防火性能。
夾層灌注:將調(diào)配好的硅溶膠混合液灌注到兩片或多片浮法玻璃(或鋼化玻璃)之間的預(yù)留夾層中,確保液體均勻充滿間隙(厚度通常為 5-20mm,根據(jù)防火等級需求調(diào)整)。
固化成型:通過常溫靜置或低溫烘烤(60-120℃),使硅溶膠中的水分緩慢蒸發(fā),納米 SiO?顆粒逐漸聚合形成透明的固態(tài)凝膠層,與兩側(cè)玻璃緊密粘結(jié),形成整體結(jié)構(gòu)。
性能強化:部分工藝中會在硅溶膠層中加入玻璃纖維網(wǎng)、金屬絲網(wǎng)等增強材料,進一步提升高溫下的抗沖擊性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
高透明度,不影響采光
硅溶膠固化后形成的凝膠層無色透明,透光率可達 85% 以上(接近普通玻璃),解決了傳統(tǒng)有機防火材料(如防火膠)高溫后發(fā)黃、透光性下降的問題,滿足建筑門窗、幕墻等對采光的需求。
耐高溫、隔熱性優(yōu)異
SiO?凝膠層在 1000℃以上高溫下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不燃燒、不熔化,且導(dǎo)熱系數(shù)低(約 0.1-0.2 W/(m?K)),可有效阻隔熱量傳遞。實驗數(shù)據(jù)顯示,采用硅溶膠夾層的防火玻璃,在標準耐火試驗中(如 GB 15763.1-2009),通常可達到 1-3 小時的耐火極限(根據(jù)厚度和配方調(diào)整)。
粘結(jié)力強,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
硅溶膠中的納米 SiO?顆粒能與玻璃表面的羥基(-OH)形成化學(xué)鍵合,粘結(jié)強度高(通?!?.5 MPa),常溫下不易脫層;高溫下凝膠層與玻璃的熱膨脹系數(shù)接近,可減少因溫差導(dǎo)致的開裂,確保防火玻璃在火災(zāi)中不脫落。
環(huán)保安全,無有害釋放
硅溶膠的主要成分為 SiO?和水,不含甲醛、苯等揮發(fā)性有機物(VOC),固化過程無有毒氣體釋放;火災(zāi)中也不會產(chǎn)生濃煙或腐蝕性氣體,符合綠色建筑和消防安全的要求。