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CN111303608B - 一种温变调光防火材料其制备方法与应用 - Google Patents

一种温变调光防火材料其制备方法与应用 Download PDF

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CN111303608B CN202010128861.3A CN202010128861A CN111303608B CN 111303608 B CN111303608 B CN 111303608B CN 202010128861 A CN202010128861 A CN 202010128861A CN 111303608 B CN111303608 B CN 111303608B
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Abstract

本发明属于无机/高分子复合材料技术领域，具体涉及一种温变调光防火材料其制备方法与应用，其原料组分主要包括温敏性物质、光固化单体、光引发剂、交联型吸水树脂、光稳定剂、固化剂、多羟基溶剂、纳米硅溶液等，能够由环境温度和太阳光双重调节其透光度，具有变色速度快、使用寿命长、防火性能好的优点。本发明还提供了一种包含该温变调光防火材料的温控遮阳防火玻璃及其制备方法。

Description

一种温变调光防火材料其制备方法与应用
技术领域
本发明属于无机/高分子复合材料技术领域，具体涉及一种温变调光防火材料其制备方法与应用。
背景技术
太阳光照中的紫外线UV-B对人类健康有严重的危害作用，潜在的危险包括引发和加剧眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病，有研究表明，长期暴露于强紫外线的辐射下，会导致细胞内的DNA改变，人体免疫系统的机能减退，人体抵抗疾病的能力下降，防紫外线照射早已引起人们的重视，同时太阳光照中的红外线穿透率大，在太阳光照的条件下，红外线将光能转化成热能，在炎炎夏日，增高室内温度，为了增加室内抗紫外线功能、抗红外线，人们开始研究具有变色作用的材料，变色玻璃应运而生，变色玻璃是指在光照、温度、电场、电流、表面施压等条件下，玻璃的透光度随着外界条件的变化而变化，当外界条件不存在时，玻璃恢复到初始状态的玻璃，这种变色玻璃可以对太阳的辐射进行有效控制，满足了越来越多人的需求，随着人们对使用空间舒适程度的要求不断增加，具有遮阳隔热功能的调光玻璃的应用领域日益广泛，其发展潜力巨大
目前市面上的调光玻璃几乎都是电控型，通过开关电源实现玻璃对太阳光线的透过和阻隔。电控型调光玻璃分为有机液晶性和无机镀膜型，有机液晶型耐候性差，只能用于室内隔断使用；无机镀膜型价格昂贵，且需通电才能实现调光功能，存在设计、安装、维修等问题。此外，现有的调光玻璃无法抵御高温，在发生火灾时会发生炸裂，难以阻挡火势的蔓延。因此，调光防火玻璃应运而生，如中国专利201520976334﹑201610088495﹑201120270512﹑201621182192等分别公开了调光防火玻璃的信息，以上专利均采用铯钾防火玻璃做为组件来实现其防火功能。中国专利201510564895公开了一种防火液，由其制备的防火玻璃不具有调光功能。
现有技术如专利03800722.3、94190152.1、98106929.0等分别公开了一种温控调光材料，作为夹层用于制备温控调光玻璃，但是它们不具有防火功能。同时，该温控调光玻璃虽然能够改变玻璃的透光率，调节室内温度，但是随温度的影响，这种调节方式过程缓慢，且在低温条件下无法实现主动调节功能，并且对紫外线光和红外光线作用较小，并且温致变色夹层玻璃虽然对噪音有阻挡作用，但效果较差，人们还是深受噪音干扰，影响日常休息，温致变色夹层玻璃中的夹层在制作过程中容易产生气泡，涂覆在玻璃上的夹层胶片不容易分散，造成涂抹不均匀，并且耐高温、耐低温性能差，并且会产生静电作用，对人体造成危害。
所以，亟待研制一种温变调光防火材料，能够由环境温度和太阳光双重调节其透光度，具有变色速度快、使用寿命长、防火性能好等优点。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种温变调光防火材料，能够由环境温度和太阳光双重调节其透光度，具有变色速度快、使用寿命长、防火性能好的优点。该温变调光防火材料能够应用于制备温控遮阳防火玻璃，该防火玻璃能够根据环境温度和太阳辐照强度自动调节光线的透过率，变色灵敏、使用寿命长，同时还具有防火性能，使用更安全。同时，本发明还提供了该温控遮阳防火玻璃的一种制备方法，实用性强，生产效率高，生产质量好。
一种温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，包括：温敏性物质3.0～12份，光固化单体2.0～12份，光引发剂0.02～0.5份，光稳定剂1.2～3.0份，交联型吸水树脂0.05～0.5份，纳米硅溶液40～45份，固化剂0.3～1份，多羟基溶剂10～20份，余量为水；
所述纳米硅溶液为含有质量分数为30～50％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为9.0～10.5；
所述纳米硅溶液的粒径为5nm～20nm。
进一步地，所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水16.6份。
进一步地，所述的温敏性物质为HLB值在10～18.5之间的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比3～8:1～6:10～15组成。
更进一步地，所述的温敏性物质为HLB值在10～18.5之间的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:3:12组成。
进一步地，所述的光固化单体为单官能团光固化单体或多官能团光固化单体中的一种或多种；
所述的单官能团光固化单体为具有下列结构之一：
Figure BDA0002395249120000031
其中：R1＝氢或者甲基，R2＝甲氧基、二甲基或者异丙基；R3＝氢或者甲基，R4＝氢、羟乙基、羟丙基或者聚乙二醇；
所述的多官能团光固化单体为具有下列结构：
Figure BDA0002395249120000032
其中：R5＝氢、甲基或者甲氧基中的一种或多种。
更进一步地，所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、聚乙二醇单丙烯酸酯、聚乙二醇双丙烯酸酯等中的一种或多种。
进一步地，所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比8～15：6～11：1～5组成。
进一步地，所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比12：10：3组成。
进一步地，所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮、安息香、安息香二甲醚中的一种或多种；
更进一步地，所述的交联型吸水树脂为淀粉接枝丙烯酸盐钾、聚丙烯酰胺、交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺、丙烯酸交联树脂中的一种或多种；
更进一步地，所述的多羟基溶剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油中的一种或者两种，其中所述聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油的分子量为200～600；使用上述多元醇作为溶剂可以提高温变调光防火材料的抗高低温性能，进一步提高温变调光防火材料的防火性能。
所述固化剂为焦磷酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钠的一种或多种。
另外，本发明还提供了一种所述的温变调光防火材料的制备方法，所述制备步骤如下：
步骤1：将除交联型吸水树脂和水以外的各原料按配比称取后放入高速混合机中搅拌30～60分钟，得混合物；
步骤2：向步骤1所得混合物中加入交联型吸水树脂和水，搅拌60～90分钟，即得。
本发明还提供的一种温控遮阳防火玻璃，包括本发明提供的所述的温变调光防火材料。
另外，本发明还提供了一种所述温控遮阳防火玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、将一大一小两片清洗过的玻璃沿小片玻璃的边用胶平行粘接，使所述两片玻璃之间留有带灌胶口和排气孔的封闭间隙；
S2、通过所述灌胶口向所述两片玻璃之间的封闭间隙灌装所述温变调光防火材料；
S3、将灌装好的玻璃用辊压机进行辊压定型，再经光固化定型，封胶，即得。
本发明中提供的一种温变调光防火材料，采用的的温敏性物质为HLB值在10～18.5之间的两亲性物质，它们在一定温度和浓度条件下在水中具有溶解和析出的功能，导致太阳光线发生光散射，材料由透明转变成白浊遮阳状态，此功能在本发明中被用于实现遮阳变色功能，并将其可见光透过率在0.1℃内降低10％的温度点定义为变色温度。并且本申请发明人意外的发现，当嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比3～8:1～6:10～15组成时，使得温变调光防火材料具有快速的变色速度和优异的遮阳性能。
本发明中提供的一种温变调光防火材料，采用的交联型吸水树脂是一种用途非常广泛的高分子材料，但是适用于本发明含温变调光防火材料的温控遮阳防火玻璃的吸水树脂是选择性的。交联型吸水树脂具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水树脂膨胀成为水凝胶后，形成具有一定强度的立体空间架构，一方面可以增加水溶液的粘稠度，防止灌封后的温控遮阳防火玻璃在使用中由于重力作用产生“鼓肚”现象；另一方面，当水溶液中的温敏性两亲物质发生温度响应而产生体积收缩时，有利于维持整个体系的尺寸稳定性，可以防止温控遮阳防火玻璃的缩边、变色不均匀、开裂等不良现象的发生，使整个体系具有很宽的环境工作范围，其有效工作范围在-20℃～+80℃。
本发明中提供的一种温变调光防火材料，向光稳定剂中添加了一定量的二丁基羟基甲苯，能够增加对紫外线、红外线和可见光的吸收，减少紫外线、红外线和可见光的透过率，保护人们的身体安全，同时添加的纳米硅溶液，有效提高了材料的固含量，且由于其本身不燃烧及熔点高的特性，能够显著提高玻璃的防火性能，增强了玻璃的使用效果，延长了使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
(1)本发明所得温变调光防火材料是一种由温度和太阳光双重调节材料透光度的新型智能材料，它的变色速度快，使用寿命长，制备方法简单，安全、无污染、绿色环保，同时具有良好的防火性能；
(2)本发明所得含温变调光防火材料的温控遮阳防火玻璃是一种由温度和太阳辐射强度双重条件调节紫外线、可见光、红外透光率的智能玻璃，不需要人为给予信号(如通电)达到遮阳调光的目的，因此是一种真正意义上的智能产品；
(3)本发明温控遮阳防火玻璃的制备方法是一种可连续化、自动化、清洁化的生产大尺寸调光防火玻璃的高效实用的生产工艺；
(4)本发明温控遮阳防火玻璃能够自动调节阳光透过率，夏季消除室内太阳光灼热感，减少空调制冷能耗，在遮阳的同时，仍保持室内的明亮度，室内光线柔和、清凉；冬季高透光，可采光补能，能降低采暖能耗，减少电力生产造成的环境污染；防火性能优良，使用更安全。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的保护范围之内。
其中，本发明所用试剂均为常用试剂，均可在常规试剂生产销售公司购买。
实施例1一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质3.0份，丙烯酸羟乙酯2.0份，4-苯基-二苯甲酮0.02份，光稳定剂1.2份，聚丙烯酰胺0.05份，纳米硅溶液40份，焦磷酸钠0.3份，聚乙二醇600 10份，水43.43份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为30％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为9.0；
所述纳米硅溶液的粒径为5nm。
所述的温敏性物质为HLB值为10的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比3:1:15组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比8：6：5组成。
所述的温变调光防火材料，制备步骤如下：
步骤1：将除聚丙烯酰胺和水以外的各原料按配比称取后放入高速混合机中搅拌30分钟，得混合物；
步骤2：向步骤1所得混合物中加入聚丙烯酰胺和水，搅拌60～90分钟，即得。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、将一大一小两片清洗过的玻璃沿小片玻璃的边用胶平行粘接，使所述两片玻璃之间留有带灌胶口和排气孔的封闭间隙；
S2、通过所述灌胶口向所述两片玻璃之间的封闭间隙灌装所述温变调光防火材料；
S3、将灌装好的玻璃用辊压机进行辊压定型，再经光固化定型，封胶，即得。
实施例2一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为40％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:3:12组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比12：10：3组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1:1:1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤如下：
步骤1:将除交联型吸水树脂和水以外的各原料按配比称取后放入高速混合机中搅拌50分钟，得混合物；
步骤2：向步骤1所得混合物中加入交联型吸水树脂和水，搅拌70分钟，即得。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、将一大一小两片清洗过的玻璃沿小片玻璃的边用胶平行粘接，使所述两片玻璃之间留有带灌胶口和排气孔的封闭间隙；
S2、通过所述灌胶口向所述两片玻璃之间的封闭间隙灌装所述温变调光防火材料；
S3、将灌装好的玻璃用辊压机进行辊压定型，再经光固化定型，封胶，即得。
实施例3一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质12份，光固化单体12份，安息香二甲醚0.5份，光稳定剂3.0份，交联型吸水树脂0.5份，纳米硅溶液45份，固化剂1份，多羟基溶剂20份，水6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为50％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10.5；
所述纳米硅溶液的粒径为20nm。
所述的温敏性物质为HLB值为18.5的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比8:1:10组成。
所述光固化单体可为丙烯酸羟丙酯和N-异丙基丙烯酰胺按重量比1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比15：6：1组成。
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素和丙烯酸交联树脂按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤如下：
步骤1:将除交联型吸水树脂和水以外的各原料按配比称取后放入高速混合机中搅拌60分钟，得混合物；
步骤2：向步骤1所得混合物中加入交联型吸水树脂和水，搅拌90分钟，即得。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、将一大一小两片清洗过的玻璃沿小片玻璃的边用胶平行粘接，使所述两片玻璃之间留有带灌胶口和排气孔的封闭间隙；
S2、通过所述灌胶口向所述两片玻璃之间的封闭间隙灌装所述温变调光防火材料；
S3、将灌装好的玻璃用辊压机进行辊压定型，再经光固化定型，封胶，即得。
对比例1一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为40％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:3:12组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸和二丁基羟基甲苯按重量比12：3组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1:1:1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤与实施例2类似。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述的光稳定剂中未添加二氧化钒。
对比例2一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为40％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:3:12组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒按重量比12：10组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1:1:1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤与实施例2类似。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述的光稳定剂中未添加二丁基羟基甲苯。
对比例3一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为40％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:3:12组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比1：1：1组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1：1：1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤与实施例2类似。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比1：1：1组成。
对比例4一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为40％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:12组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比12：10：3组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1:1:1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤与实施例2类似。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述的温敏性物质中未添加十二烷基酚聚氧乙烯醚。
对比例5一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为40％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比1:1:1组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比12：10：3组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1:1:1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤与实施例2类似。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比1:1:1组成。
对比例6一种温控遮阳防火玻璃
所述的温变调光防火材料，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水39.6份。
所述纳米硅溶液为含有质量分数为10％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为10；
所述纳米硅溶液的粒径为12nm。
所述的温敏性物质为HLB值为12的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比5:3:12组成。
所述光固化单体可为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺和聚乙二醇单丙烯酸酯按重量比1:1:1组成。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比12：10：3组成。
所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮按重量比1:1组成；
所述的交联型吸水树脂为交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺和丙烯酸交联树脂按重量比1:1:1组成；
所述的多羟基溶剂为丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇按重量比1:2:1组成.
所述固化剂为氟硅酸钾和氟硅酸钠按重量比1:1组成；
所述的温变调光防火材料，制备步骤与实施例2类似。
所述温控遮阳防火玻璃的制备方法制备步骤与实施例2类似。
与实施例2的区别在于，所述纳米硅溶液为含有质量分数为10％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液。
试验例一、耐候性测试
1、试验材料：实施例1-3制备的温控遮阳防火玻璃。
2、试验方法、对本发明实施例1-3制得的温控遮阳防火玻璃按照下表1进行了耐候性测试。
表1温控遮阳防火玻璃的耐候性测试
Figure BDA0002395249120000141
经过以上项目的测试，本发明实施例1-3制备的温控遮阳防火玻璃均能够达到上表的标准，具有在-20℃～+80℃环境下稳定的使用性能和长期的使用寿命，具有优良的耐候性能、防火性能，无渗水、气泡、脱胶、发花、收缩分层现象。
试验例二、防火性能测试
1、试验材料：实施例1-3，对比例1-6制备的温控遮阳防火玻璃。
2、试验方法：按照GB/T12513-2006标准对上述3块防火玻璃进行耐火性能检测实验，得到每个复合防火玻璃的防火时间，实验取平行试样3个，取其数据平均值做为实验结果。
3、试验结果
试验结果如表2所示。
表2温控遮阳防火玻璃的防火性能参数表
试样 防火时间/min
实施例1 68
实施例2 71
实施例3 67
对比例1 58
对比例2 57
对比例3 60
对比例4 55
对比例5 58
对比例6 18
由表2可知：本发明实施例1-3制备的温控遮阳防火玻璃能够显著提高玻璃的防火性能，同时提高了玻璃的使用效果，延长了使用寿命。其中实施例2组效果最好，防火时间达到了71min，为本发明的最佳实施例。而对比例6与实施例组的试验结果表明，本发明提供的温控遮阳防火玻璃中添加的质量分数为30～50％的纳米二氧化硅颗粒的水溶液与其余组分配比合理，协同作用明显，有效增强了本发明所得的温控遮阳防火玻璃的防火性能，延长了防火时间。
试验例三、光学性能测试
1、试验材料：实施例2，对比例1-3制备的温控遮阳防火玻璃。
2、试验方法：将本发明实施例2，对比例1-3与分别在同一环境条件下的温控遮阳防火玻璃进行光学性能测试。
3、试验结果
试验结果如表3所示。
表3光学性能测试结果
Figure BDA0002395249120000151
Figure BDA0002395249120000161
从表3中可以看出：实施例2与对比例1-3的数据对比可得，本发明实施例2制备的温控遮阳防火玻璃能够自动调节阳光照射强度，夏季消除室内太阳光灼热感，减少空调制冷能耗，在遮阳的同时，仍保持室内的明亮度，室内光线柔和、清凉；冬季高透光，可采光补能，能降低采暖能耗。当对比例1-3中改变了光稳定剂的组分与含量时，所制备的温控遮阳防火玻璃则无法达到如实施例2中的效果显著的自动调光功能，在光线较弱或温度较低时，红外透过率和可见透光率均较实施例2中的数据有所下降，而在光线强烈或温度较高时，红外透过率和可见透光率均较实施例2中的数据有上升。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种温变调光防火材料，其特征在于，其原料组分按重量份以100份计，包括：温敏性物质3.0～12份，光固化单体2.0～12份，光引发剂0.02～0.5份，光稳定剂1.2~3.0份，交联型吸水树脂0.05～0.5份，纳米硅溶液40~45份，固化剂0.3～1份，多羟基溶剂10～20份，余量为水；
所述纳米硅溶液为含有质量分数为30～50%的纳米二氧化硅颗粒的水溶液；
所述纳米硅溶液的pH值为9.0～10.5；
所述纳米硅溶液的粒径为5nm～20nm；
所述的温敏性物质为HLB值在10～18.5之间的两亲性物质，所述的温敏性物质为嵌段聚醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯脂肪酸酯按重量比3~8:1~6:10~15组成；
所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比8~15：6~11：1~5组成；
所述温变调光防火材料的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤1：将除交联型吸水树脂和水以外的各原料按配比称取后放入高速混合机中搅拌30~60分钟，得混合物；
步骤2：向步骤1所得混合物中加入交联型吸水树脂和水，搅拌60~90分钟，即得。
2.如权利要求1所述的温变调光防火材料，其特征在于，其原料组分按重量份以100份计，由以下组分组成：温敏性物质10份，光固化单体10份，光引发剂0.2份，光稳定剂2.0份，交联型吸水树脂0.4份，纳米硅溶液42份，固化剂0.8份，多羟基溶剂18份，水16.6份。
3.如权利要求1或2所述的温变调光防火材料，其特征在于，所述的光固化单体为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、聚乙二醇单丙烯酸酯、聚乙二醇双丙烯酸酯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的温变调光防火材料，其特征在于，所述的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、二氧化钒和二丁基羟基甲苯按重量比12：10：3组成。
5.如权利要求1或2所述的温变调光防火材料，其特征在于，所述的光引发剂为二苯甲酮、4-苯基-二苯甲酮、安息香、安息香二甲醚中的一种或多种；
所述的交联型吸水树脂为聚丙烯酰胺、交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺、丙烯酸交联树脂中的一种或多种；
所述的多羟基溶剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油中的一种或者两种，其中所述聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油的分子量为200～600；所述的固化剂为焦磷酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钠的一种或多种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的温变调光防火材料的制备方法，其特征在于，所述制备步骤如下：
步骤1：将除交联型吸水树脂和水以外的各原料按配比称取后放入高速混合机中搅拌30~60分钟，得混合物；
步骤2：向步骤1所得混合物中加入交联型吸水树脂和水，搅拌60~90分钟，即得。
7.一种温控遮阳防火玻璃，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的温变调光防火材料。
8.一种如权利要求7所述温控遮阳防火玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将一大一小两片清洗过的玻璃沿小片玻璃的边用胶平行粘接，使所述两片玻璃之间留有带灌胶口和排气孔的封闭间隙；
S2、通过所述灌胶口向所述两片玻璃之间的封闭间隙灌装所述温变调光防火材料；
S3、将灌装好的玻璃用辊压机进行辊压定型，再经光固化定型，封胶，即得。
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