一种破碎不产生飞溅物的安全玻璃制造技术

本发明专利技术属于安全玻璃技术领域，涉及一种破碎不产生飞溅物的安全玻璃。包括：(1)透明结构材料；(2)中间层膜；(3)内层防溅安全膜。其中，透明结构材料用于提供结构强度；中间层膜用于粘接两层透明结构材料；内层防溅膜为一层复合结构膜，用于提高安全玻璃的安全性能，包含三层：一层PVB膜或TPU膜作为黏合层，外加一层聚对苯二甲酸乙二醇酯，为了防止划伤，延长PET使用寿命，PET外侧需要有一层硬质防划伤涂层作为保护层。防溅安全膜能够阻止材料碎片接触伤害人体，充分保护人员安全。用该结构制备的安全玻璃重量较轻，耐冲击性能好，具有很高的安全性，可以用于汽车、飞机、高铁、建筑以及防弹玻璃等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于安全玻璃
，涉及一种破碎不产生飞溅物的安全玻璃。
技术介绍
复合安全玻璃从上世纪30年代就已经被用于汽车的风挡玻璃和建筑物的窗户。安全玻璃通常是由两片或两片以上的无机或有机玻璃经一层或多层中间膜粘接在一起组合而成。当安全玻璃受到外物如石头撞击时，中间膜能够起到吸收冲击能量和缓冲的作用，因此安全玻璃相对于普通的单层玻璃具有更高的抗冲击能力，被广泛用于建筑、汽车、飞机、高铁以及防弹玻璃等多个领域。对于复合安全玻璃，结构玻璃主要提供结构强度，为了提高安全性通常选择将外结构玻璃加厚的方法，但这样不仅造成制件重量的大幅增加，对于交通工具十分不利，而且会造成材料的大量使用，造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术目的在于通过设计一种新型结构的安全玻璃，在减轻整体重量的同时提高其安全性能。本专利技术的技术解决方案是:该安全玻璃包含两层透明结构材料，中间用一层或多层中间膜材料进行黏合，在透明结构材料的外侧粘贴一层防溅安全膜，该防溅安全膜为一层复合结构膜，复合结构膜包含三层:一层聚乙烯缩丁醛膜或热塑性聚氨酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂膜作为黏合层，外加一层聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯外侧有一层抗划伤涂层。所述的透明结构材料可以是钢化或半钢化无机玻璃、有机玻璃、聚碳酸酯透明材料中的一种或几种组合。透明结构材料的厚度可以为2_20mm，优选厚度为2_5mm。中间膜材料可以选择聚乙烯缩丁醛膜，热塑性聚氨酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂膜中的一种或几种。中间膜材料的厚度可以为0.5-2mm，最佳厚度为0.7-1.5mm。黏合层的厚度为0.2-lmm，优选0.35-0.8mm，聚对苯二甲酸乙二醇醋的厚度0.05-0.5mm，优选0.1-0.3mm，聚对苯二甲酸乙二醇醋外表面硬质防划伤涂层为含纳米氧化硅或氧化锆颗粒的有机透明涂层，涂层硬度为2-4H。本专利技术设计了一种新型结构具有高度安全性的安全玻璃，主要通过在普通安全玻璃内侧添加一层安全防溅层提高其安全性。本专利技术具有的优点和有益效果，本专利技术相对于普通安全玻璃在结构上增加了一层防溅安全膜，安全性大大提高。这是因为一方面防溅安全膜对于安全玻璃有一定的补充增强的作用，在一定程度的上能够有效提高安全玻璃的冲击强度；另一方面由于所用防溅安全膜具有很高的撕裂强度和断裂伸长率，能够阻止结构承载材料破碎后的碎片进入舱内伤害人体，有效提高安全玻璃的安全性能。这样，对安全玻璃的结构式设计中可以适当减少外部结构承载材料的厚度，起到减重、降低成本而不降低安全性的理想效果。该结构在飞机、高铁、汽车等交通工具领域中具有广阔的应用前景。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图。【具体实施方式】将两层透明结构材料I和I’(可以是钢化或半钢化无机玻璃、有机玻璃、聚碳酸酯等透明材料中的一种或几种组合物)中间直接铺层一层或多层中间膜2，为PVB中间膜、TPU中间膜或EVA中间膜的一种或几种组合物，然后在其中一层结构材料外侧粘接一层粘接层3(可以为一层PVB膜或TPU膜)和一层防溅层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜4，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜4外侧涂覆一层防划伤保护涂层4’。该技术方案中，透明结构材料I与I’厚度可以为2-20mm，两结构材料之间中间膜2厚度可以为0.5_2mm ；防溅安全层中的粘接层3 (PVB膜或TPU膜)厚度可以为0.2-lmm，聚对苯二甲酸乙二醇醋膜4厚度可以为0.05-0.5mm，PET外表面硬质防划伤涂层4’为含纳米氧化硅(S12)或氧化锆(ZrO2)颗粒的有机丙烯酸树脂类透明涂层。安全玻璃采用真空加热加压方案进行制备。为了尽量降低整体制件重量，所述的透明结构材料厚度优选为2_5mm ;所述的透明结构材料外侧最好选择钢化或半钢化的无机玻璃，以提供足够的硬度、耐磨性和强度，内侧最好选择有机玻璃，聚碳酸酯等有机透明材料以降低整体重量；所述的两结构材料之间的中间膜厚度优选为0.7-1.5mm ;所述的防溅安全层中的粘接层PVB膜或TPU膜厚度优选为0.35-0.8mm ；所述的防派安全层中PET厚度优选0.1-0.3mm ；所述PET表面硬质防划伤涂层的硬度优选2-4H。本专利技术应用的实验装置为真空加热加压装置，可以使用能够同时施加压力和进行加热的热压罐装置。这种新型结构安全玻璃制备方案是在真空袋中依次铺层一层透明结构材料，一层或多层中间膜材料，一层透明结构材料，一层粘合层和一层防溅安全层PET。其中，透明结构材料可以是钢化或半钢化无机玻璃、有机玻璃、聚碳酸酯等透明材料中的一种或几种组合物；中间膜材料可以是一层或多层PVB中间膜、TPU中间膜或EVA中间膜的一种或几种组合物；粘合层可以是PVB膜或TPU膜；PET表面要有防划伤加硬涂层，涂层硬度一般为2-4H。用胶带将真空袋的开口处进行密封，打开真空泵对真空袋抽真空，控制真空度为0.01-0.05MPa。真空袋置于热压罐中，温度控制在115_125°C，系统压力为0.5-1.0MPa，保持加热加压lh。即可获得新型结构具有高度安全性的安全玻璃。本专利技术可以根据热压罐的体积以及安全玻璃制件大小进行多个制件同时制备，提高效率节省资源。 为了对比，制备一不包含防溅安全层的普通安全玻璃。样品主要考察其冲击性能以及撞击破碎后试样被冲击面反侧剥落的碎片总质量。冲击性能主要采用落球冲击方法，参照标准HB 7067-1994，落球重量选择为227 ±2g钢球，下落高度选为10m。考察试样的破坏情况和被冲击面反侧剥落的碎片总质量，被冲击面反侧无碎片剥落的样品为安全性最高的。样品尺寸设计为300X300mm。具体实施例实施例1在真空袋中依次铺层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU中间膜材料，厚度0.76mm，一层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU粘合层，厚度为0.38mm，一层表面有加硬涂层的防溅安全层PET，厚度为0.2mm。用胶带将真空袋的开口处进行密封，打开真空泵对真空袋抽真空，真空度为0.05MPa。真空袋置于热压罐中，115-125°C，系统压力为0.5-1.0MPa，保持加热加压lh。停止加热保压后样品自然冷却取出待测。实施例2在真空袋中依次铺层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU中间膜材料，厚度0.76mm，一层有机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU粘合层，厚度为0.38mm，一层表面有加硬涂层的防溅安全层PET，厚度为0.2_。安全玻璃制备工艺条件与实施例1相同。实施例3在真空袋中依次铺层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU中间膜材料，厚度0.76mm，一层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层PVB粘合层，厚度为0.38mm，一层表面有加硬涂层的防溅安全层PET，厚度为0.2_。其他制备工艺条件与实施例1相同；实施例4在真空袋中依次铺层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU中间膜材料，厚度0.76mm，一层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU粘合层，厚度为0.76mm，一层表面有加硬涂层的防溅安全层PET，厚度为0.2_。其他制备工艺条件与实施例1相同；实施例5在真空袋中依次铺层钢化无机玻璃，厚度2.2mm，一层TPU中间膜材料，厚度0.76mm, 一层钢化无机玻璃，厚度2.2mm,制备两层玻璃一层中间膜结构的普通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种破碎不产生飞溅物的安全玻璃，其特征在于：该安全玻璃包含两层透明结构材料(1与1’)，中间用一层或多层中间膜材料(2)进行黏合，在透明结构材料的外侧粘贴一层防溅安全膜，该防溅安全膜为一层复合结构膜，复合结构膜包含三层：一层聚乙烯缩丁醛膜或热塑性聚氨酯或乙烯‑醋酸乙烯共聚物树脂膜作为黏合层(3)，外加一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(4)，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜外侧有一层抗划伤涂层(4’)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜悦，张晓雯，姜良宝，郭新涛，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11