專利名稱：耐火層壓玻璃板組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火層壓玻璃板組件，它含有一耐高溫和耐熱沖擊的并具有粗散光表面的玻璃陶瓷板，所述板兩面的每一面通過折射率與玻璃陶瓷板折射率對應(yīng)的透明中間層與一硅酸鹽玻璃相連。
從文件EP-A-0524418中可以得知這種層壓玻璃板板組件。玻璃陶瓷板具有相當?shù)偷臒崤蛎浵禂?shù)和相對高的軟化溫度，因此在一定程度上適于用作耐火玻璃。由于玻璃陶瓷板的熱膨脹系數(shù)極低，因此它們不受快速的溫度變化的影響，在將消防水流噴射到已加熱到800℃的玻璃陶瓷板上時，它們甚至可經(jīng)受所謂的消防水實驗。
然而，由于其制備方法使得玻璃陶瓷板具有粗糙的表面并且在散光性能方面不具有清晰透明度。雖然如此，不經(jīng)復雜研磨和拋光操作仍可將其用作透明的耐火窗玻璃，這是因為在已知耐火玻璃中將玻璃陶瓷板與清晰透明的硅酸鹽玻璃板通過具有相同折射率的透明層進行光學粘合。最初影響玻璃陶瓷板散光性能的表面粗糙度從而變得不明顯。
在上述類型的已知耐火玻璃中，玻璃陶瓷板和玻璃板之間的透明中間層由在加熱條件下可發(fā)泡的無機材料組成，尤其指合水硅酸鈉。通過將適于鑄造的含有30-34％(重量)水的硅酸鈉澆鑄到兩塊硅酸鹽玻璃板上，使其干燥，然后在加熱和加壓的條件下，并在高壓釜內(nèi)通過將涂覆玻璃板與玻璃陶瓷板粘合在一起而制備硅酸鈉的中間層。
這種耐火玻璃具有很好的防火性能。然而，當耐火玻璃板組件破裂時，例如當某人跌入這種耐火玻璃板組件上時，就其抵抗由玻璃碎片導致?lián)p傷的安全性方面而言不具有安全玻璃的特性。事實上，中間體硅酸鈉與通常用于層壓安全玻璃的中間體聚合物層一樣不具有固定玻璃碎片的特性。然而在一些情況下，人們要求耐火玻璃除了具有耐火特性之外還具有安全玻璃的特性，也就是說當身體與破碎的耐火玻璃相接觸時可阻止由玻璃碎片導致的嚴重傷害。
另外，在已知的耐火玻璃中，在引起沖擊的機械壓力下，外部硅酸鹽玻璃板破碎成具有鋒利邊緣的較大碎片。此外，兩個玻璃板和玻璃陶瓷板都不僅具有相對低的彎曲強度，而且在安全玻璃特性方面具有副作用，這是因為它們在引起沖擊的應(yīng)力下易于破碎。
本發(fā)明的目的是通過使用玻璃陶瓷板從而研帛出一種耐火玻璃，這種玻璃除了具有較高耐火性之外，還增加了機械穩(wěn)定性和安全玻璃的特性以抵抗由玻璃碎片引起的損傷。
按照本發(fā)明，該目的是這樣實現(xiàn)的，即位于玻璃陶瓷板和相鄰硅酸鹽玻璃板之間的透明中間層由具有較高玻璃碎片固定作用的熱塑聚合物組成，而將硅酸鹽玻璃板淬火處理。
鋼化玻璃板的優(yōu)點是在其表面區(qū)域和周邊區(qū)域的預壓應(yīng)力，要比周邊區(qū)域的抗張強度高很多，總體來說，抗彎強度要比普通玻璃板，即未鋼化的玻璃板高。在周邊區(qū)域的壓應(yīng)力高導致鋼化玻璃板在遇到火災(zāi)時具有增加的耐用性，這是因為由于被密封在框架中的周邊區(qū)域和暴露在火中的板表面之間的溫差造成的在周邊區(qū)域內(nèi)的張力可首先通過預壓應(yīng)力得到補償，在這種情況下，鋼化玻璃板直到最后才會破裂。
顯然，與已知的耐火玻璃板組件相比，由于使用了聚合物作為中間層而降低了防火保護，這是因為碳化了的聚合物的絕熱能力低于發(fā)泡硅酸鈉層的絕熱能力。然而在另一方面，此缺點至少可通過本發(fā)明的耐火板而部分得到補償，這是由于鋼化玻璃板較強的抗力而使得中間層長期保持完好無損的緣故。相反，已知耐火玻璃的非鋼化玻璃板通常在破碎之后斷裂并失去其部分發(fā)泡中間層，以致于后者或多或少地被減弱并最終失去其絕熱能力。
本發(fā)明耐火玻璃的優(yōu)點是具有可比的耐火特性，它基本上具有更高的耐機械沖擊的穩(wěn)定性，在另一方面也具有顯著的可抵抗由玻璃碎片引起的損傷的安全玻璃特性。
例如，所使用的鋼化玻璃板可以是由工業(yè)浮法玻璃制備的鋼化玻璃板。工業(yè)浮法玻璃的熱膨脹系數(shù)為＞8．5×10-6K-1，由于它們具有較高的熱膨脹系數(shù)，因此可通過常規(guī)鋼化設(shè)備進行鋼化，以使它們能夠達到200N／mm2的彎曲強度(按照DIN 52303或EN 12150測量)。當破碎時，這些鋼化浮法玻璃板可分成小的無害玻璃粒子。然而在另一方面，由于浮法玻璃板具有相對較低的約730℃的軟化溫度而使穩(wěn)定性變差，以致于由于軟化的結(jié)果，當浮法玻璃板露出中間層時而使碳化中間層的絕熱效果喪失。但是，可使用由具有熱膨脹系數(shù)α20-300＞8．5×10-6K-1，尤其為6-8．5×10-6K-1和軟化點為750-830℃的玻璃制成的鋼化玻璃板。可通過現(xiàn)有鋼化設(shè)備一方面充分將這些玻璃鋼化為具有所需安全玻璃特性的玻璃，另一方面，使其具有顯著提高的軟化溫度，從而在火災(zāi)發(fā)生時可明顯增強它們的穩(wěn)定性。
可將市售的各種聚合物板用作熱塑中間層，只要它們具有安全玻璃所需的固定玻璃碎片的特性。中間熱塑層可以由相同或不同的材料組成。聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，聚亞胺酯(TPU)，乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)或氟化烴(THV)板尤其可以考慮用作該目的。THV板的優(yōu)點尤其在于它們幾乎不可燃。在火災(zāi)情況下，當使用這些板時，實際上沒有產(chǎn)生可燃的分解產(chǎn)物。
下面詳細描述本發(fā)明耐火玻璃的兩個實施例。
實施例1一種表面尺寸為1．33×0．75m2的層壓玻璃板組件由厚度為5mm的玻璃陶瓷板(來自法國KERAGLASS公司的KERALITE)、和由熱鋼化浮法玻璃組成的兩個外層玻璃板，各板的厚度為5mm、和每一厚度為0．38mm的兩個PVB板在加熱加壓的條件下按照已知的高壓釜法制備而成。
將該層壓玻璃板，組件安裝在厚度為12mm的常規(guī)鋼框內(nèi)，并將其引入一明火爐內(nèi)，在其中按照所謂的標準溫度曲線(ETK)按DIN 4102或ISO／DIS834-1進行灼燒度試驗。
在灼燒度實驗開始后10分鐘，面向火方向的玻璃板破裂。使如此露出的PVB著火并分解。遠離火的玻璃陶瓷板和鋼化玻璃板沒有破碎并最終確保加熱爐室密封未受損。45分鐘之后取消灼燒度實驗。在結(jié)束灼燒度實驗時玻璃陶瓷板的溫度為805℃，在燃燒器停止后，立即通過一強水柱使耐火玻璃板由外部進行驟冷。外面的鋼化玻璃板迅速破碎。然而玻璃陶瓷板經(jīng)受住水柱而未破裂。
實施例2一種表面尺寸為1．33×0．75m2的層壓玻璃板組件是采用與實施例1相同的玻璃板和玻璃陶瓷板制備而成的，然而，它們通過在加熱加壓的條件下按照高壓釜法，由厚度為0．5mm的由氟化烴聚合物形成的(來自于德國DYNEON公司的THV產(chǎn)品)的熱塑平板連接在一起。
與實施例1相同，在明火爐內(nèi)再次使層壓玻璃板組件進行灼燒度實驗。
在灼燒度實驗開始后約12分鐘，面向火方向的玻璃板破裂，從而使位于火焰同側(cè)的熱塑板暴露在火焰中。然而，板材不會著火，而實際上是緩慢熱分解。觀察框架區(qū)層壓玻璃板組件，沒有氣相和／或燃燒分解產(chǎn)物釋放出熔爐外。95分鐘之后取消灼燒度實驗。此時玻璃陶瓷板和外部玻璃板仍完好無損且同時溫度達到830℃。
在燃燒器停止后立即通過一強的消防水柱使耐火板由外部進行驟冷。外面的鋼化玻璃板迅速破碎。然而玻璃陶瓷板經(jīng)受住水柱而未破裂，并確保燃燒室密封未受損。
權(quán)利要求
權(quán)利要求書1．含有耐高溫并具有粗光散射表面的玻璃陶瓷板的耐火層壓玻璃板組件，所述板兩面的每一面上通過折射率與玻璃陶瓷板折射率對應(yīng)的透明中間層與一硅酸鹽玻璃相連，其特征在于位于玻璃陶瓷板和相鄰硅酸鹽玻璃板之間的透明中間層由具有較高玻璃碎片固定作用的熱塑聚合物組成，并且將硅酸鹽玻璃板進行熱鋼化。
2．按照權(quán)利要求1的耐火層壓玻璃板組件，其特征在于熱鋼化硅酸鹽玻璃板由熱膨脹系數(shù)為＞8．5×10-6K-1和軟化溫度為730℃的工業(yè)浮法玻璃組成。
3．按照權(quán)利要求1的耐火層壓玻璃板組件，其特征在于熱鋼化玻璃板由具有熱膨脹系數(shù)α20-300為6～8．5×10-6K-1和軟化溫度為750-830℃的玻璃組成。
4．按照權(quán)利要求1-3中任一項的耐火層壓玻璃板組件，其特征在于相同或不同的熱塑中間層由聚乙烯醇縮丁醛，聚亞胺酯，乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物或氟化烴共聚物組成。
全文摘要
一種含有耐高溫并具有粗光散射表面的玻璃陶瓷板的耐火層壓玻璃板組件,所述板兩面的每一面通過折射率玻璃和玻璃陶瓷折射率對應(yīng)的透明中間層與一硅酸鹽玻璃相連。透明中間層由具有較高固定玻璃碎片作用的熱塑聚合物組成,而硅酸鹽玻璃板由鋼化浮法玻璃組成。這種耐火玻璃不僅具有較高的耐火性能,而且可經(jīng)受所謂的消防水實驗,此外還具有增加的由玻璃碎片導致的損傷方面安全的玻璃特性。
文檔編號B32B17/10GK1204628SQ98103179
公開日1999年1月13日 申請日期1998年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月9日
發(fā)明者U·格爾德里, S·弗羅梅爾特 申請人:維特羅技術(shù)圣戈班(國際)公司