在防火玻璃夾膠層中使用丙烯酰胺單體及其聚合形成的聚丙烯酰胺水凝膠，是制造高性能防火玻璃（尤其是多層復(fù)合型防火玻璃）的關(guān)鍵技術(shù)之一。它主要通過以下機(jī)制發(fā)揮核心的防火屏障作用：
1. 核心材料：丙烯酰胺單體水溶液
防火夾膠層通常由丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑（如N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺）、引發(fā)劑和阻聚劑溶解在水中形成的溶液構(gòu)成。
在玻璃層合前，這個溶液被灌注到兩片或多片玻璃板之間的間隙中。
2. 聚合反應(yīng)：形成水凝膠
在特定的條件下（如加熱、光照或加入催化劑），溶液中的丙烯酰胺單體發(fā)生聚合反應(yīng)，并與交聯(lián)劑結(jié)合，形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺水凝膠。
這個水凝膠透明、粘彈性強(qiáng)，將玻璃片牢固地粘結(jié)在一起。
3. 防火作用的關(guān)鍵機(jī)制
水合作用與吸熱： 聚丙烯酰胺水凝膠網(wǎng)絡(luò)中含有大量的結(jié)合水。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生，夾膠層暴露于高溫火焰時：
吸收大量熱量： 水凝膠中的水分首先吸收大量熱量蒸發(fā)（水的汽化潛熱很高，約2260 kJ/kg），顯著降低玻璃受熱面的溫度上升速度，延緩玻璃整體升溫。
冷卻效應(yīng)： 水蒸氣的產(chǎn)生在玻璃層間形成一層微小的冷卻屏障。
膨脹發(fā)泡： 隨著溫度持續(xù)升高（通常在100°C以上）：
水凝膠中的水分進(jìn)一步蒸發(fā)。
聚丙烯酰胺高分子鏈開始熱分解，產(chǎn)生不可燃的氣體（如氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等）?/font>
同時，粘彈性的水凝膠熔融軟化。
氣體在熔融軟化的聚合物基質(zhì)中膨脹，導(dǎo)致整個夾膠層劇烈膨脹增厚（可達(dá)原始厚度的幾十倍），形成一個致密、多孔、不透明的泡沫炭化層。
絕熱屏障： 形成的泡沫炭化層具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)：
物理隔絕： 這層厚厚的、充滿氣體的泡沫體，如同一個高效的隔熱墊，極大地阻隔了火焰的熱量向背火面玻璃傳遞。
延緩升溫： 使得背火面玻璃的溫度在相當(dāng)長的時間內(nèi)（達(dá)到防火等級要求的時間，如60、90、120分鐘等）保持在較低水平，遠(yuǎn)低于其軟化點(diǎn)或人體可承受的安全溫度（通常要求背火面平均溫度不超過140°C，最高點(diǎn)不超過180°C）。
阻擋熱輻射： 膨脹后的不透明炭化層也能反射和吸收火焰產(chǎn)生的強(qiáng)烈熱輻射，進(jìn)一步減少向背火面的熱傳遞。
維持結(jié)構(gòu)完整性： 雖然受火面的玻璃在高溫下會軟化甚至破裂，但膨脹的炭化層和夾膠層的粘結(jié)作用，能粘附住破碎的玻璃片，防止其脫落形成孔洞，保證玻璃組件在防火時限內(nèi)的整體性，阻止火焰和高溫?zé)煔庵苯哟┩浮?/font>
4. 丙烯酰胺單體/聚合物在此過程中的獨(dú)特優(yōu)勢
高含水量： 能溶解并承載大量水分，這是初期吸熱降溫的關(guān)鍵。
可控聚合與交聯(lián)： 聚合反應(yīng)條件相對溫和可控，形成的凝膠透明度高、力學(xué)性能（粘彈性）適宜。
良好的熱分解發(fā)泡特性： 在特定溫度范圍內(nèi)能有效分解產(chǎn)生氣體并形成穩(wěn)定的泡沫炭化層。
粘附性： 聚合后的凝膠對玻璃有良好的粘結(jié)力，在高溫下熔融膨脹后仍能有效粘附玻璃碎片。
總結(jié)丙烯酰胺在防火玻璃夾膠層中的重要作用：
丙烯酰胺單體溶液通過聚合形成透明的水凝膠夾層，在火災(zāi)高溫下，該水凝膠層經(jīng)歷吸熱（水分蒸發(fā)）→ 膨脹發(fā)泡（聚合物分解產(chǎn)氣）→ 形成絕熱炭化層三個關(guān)鍵階段。它物理性地阻隔了熱量（傳導(dǎo)、對流和輻射）向背火面的傳遞，并維持了玻璃結(jié)構(gòu)的完整性，從而為人員疏散和消防救援爭取了寶貴的防火時限。這種基于化學(xué)反應(yīng)（聚合）和物理變化（膨脹）的主動防火機(jī)制，是丙烯酰胺水凝膠夾層在防火玻璃中不可替代的核心價值所在，使其成為制造高性能（尤其是高耐火時限）防火玻璃的關(guān)鍵材料之一。
補(bǔ)充說明：
現(xiàn)代防火玻璃夾層技術(shù)是復(fù)雜的配方體系，除了丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、水之外，還可能包含其他添加劑（如阻燃劑、增塑劑、穩(wěn)定劑等）以優(yōu)化性能（如透明度、耐候性、低溫穩(wěn)定性、發(fā)泡效率和炭層強(qiáng)度）。
這種技術(shù)通常用于多層復(fù)合灌注型防火玻璃（至少兩層玻璃，中間灌注液體后聚合固化）。單片的鋼化玻璃或普通的PVB/EVA夾層玻璃不具備同等級的防火性能。
與傳統(tǒng)的PVB夾層相比，丙烯酰胺水凝膠夾層在防火性能（特別是隔熱性）上具有顯著優(yōu)勢，但在其他性能（如抗沖擊性、耐候性、工藝復(fù)雜性）上可能有不同的側(cè)重點(diǎn)。
