CN106143069A - 超级前挡玻璃 - Google Patents

Abstract

超级前挡玻璃，包括单片前挡玻璃本体和玻璃内侧粘结的聚酯安全叠片。因前挡玻璃的结构为单片结构且外表面经离子钢化处理，表面应力值达数百兆帕，有效减缓飞溅物的进裂风险。面临较重的迎面抛掷物甚至枪击等大能量物体侵彻时，因前挡玻璃背面粘接的聚酯安全叠片能够在受冲击的短暂瞬间拉伸、延长冲击物做功距离，从而阻止大能量冲击物体贯穿前挡玻璃，确保车内人员安全。与同样厚度的传统夹层技术的前挡玻璃相比，本发明提供的超级前挡玻璃提高抗冲击强度数十倍，并能抵抗多次持续冲击，抗贯穿强度提升数倍至十数倍，并能抵御多次冲击。同时，玻璃满足汽车安全玻璃标准GB9656-2003的其他一切指标。

Description

超级前挡玻璃

技术领域

本发明涉及一种车辆的前挡玻璃(前风窗玻璃)，是一种可以起到防(人面部被)划伤、防飞溅物进裂、防抛掷物贯穿、防枪击、透光度好、紫外线、红外线阻挡率高(高隔热)，且符合汽车安全玻璃标准GB9656-2003各项指标的汽车前风窗专用玻璃。

背景技术

当今汽车前风窗玻璃技术在机械和力学性能上依然沿用1970年代的欧共体相关标准，普通用途的传统前挡玻璃结构上采用2mm单片浮法玻璃+0.50-0.75mmPVB聚酯薄片+2mm单片浮法玻璃的形式。现有标准的抗冲击指标和抗贯穿指标都明显低于实际需求：时速50公里的情况下，诸如10克的小石子等硬质飞溅物，会100％进裂前挡玻璃；时速70公里时，遭遇500克混凝土块般的硬质抛掷物，则会100％贯穿前挡玻璃。究其原委，是因为传统前风窗玻璃无法实现单向提升强度的诉求，为保障最大概率事故情形的安全性，只得放弃小概率事故中的安全措施。

在传统汽车前风窗玻璃的标准设计中，为减缓车辆急刹车、与前车追尾碰撞等发生概率很大的日常事故中，人头部撞击到前风窗玻璃时受伤，标准要求前挡玻璃受到冲击时必须破裂以吸收撞击能量，避免冲击能量集中在人头部使人员受伤。因传统前风窗玻璃的结构对称，当从内侧很容易碰裂玻璃，从外侧也就无法让玻璃拥有更高强度从而抵御飞溅物不发生进裂，也无法实现更高的迎面抗贯穿强度。

当我们将前风窗玻璃设计成非对称结构，利用杠杆原理让玻璃两面的受冲击力矩产生差异，就能实现前挡玻璃机械性能的内外差异。

超级前挡玻璃内侧贴装着聚酯安全叠片，利用极高的抗张强度和粘接强度从内侧赋予玻璃更高的内张应力即抗弯强度，加上外表面经离子置换而达到的更高应力值，实现玻璃遭遇外部飞溅物冲击时不被击裂，发生大重量的抛掷物迎面贯穿风险时，因玻璃内侧的安全叠片具备良好的拉伸延展能力，通过形变拉伸将抛掷物的做功距离明显延长，从而大幅度降低冲击力，最终阻止贯穿。

当从内侧冲击玻璃时，首先接触到的是聚酯安全叠片，玻璃外表面并没有贴装像内侧一样起着力矩支点作用的安全叠片，这样就如同碰撞一片普通玻璃，完全能满足“一碰就裂”的人头模型试验指标。而此时安全叠片将头部与玻璃阻隔开来，即便碰裂了玻璃也不会划伤头部。

这个单向防护功能还可将前挡玻璃扩展为逃生通道。传统前挡玻璃因为是夹层结构，一旦人头部穿过了玻璃肩部无法通过，就会形成极其危险的“卡脖”情形，所以汽车前挡玻璃并非原始设计的逃生通道。但超级前挡玻璃的结构，内侧有韧性的聚酯安全叠片，车内人员无论使用器械还是用身体撞击前挡玻璃，都不会被玻璃划伤，相反，因为有安全叠片的保护，车内人员可以用脚蹬的方式比较容易地把前挡玻璃瞪脱，从内实现从前风窗逃生。

根据需要，超级前挡玻璃的强度可以达到军警防弹的水平，此时最大的亮点是该前挡玻璃的单向防弹和可反击性能。即有效阻挡从外向内射击的同时，从内向外可以有效射击还击。其原理与上述抗抛掷物贯穿一样，一片不足1mm厚度的聚酯薄片，无论如何不可能对点压强极高的子弹的冲击产生有效的阻挡。从内侧向外反击射击时，弹道不会明显偏转弹速不会明显降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种更薄、更高透光度、更高紫外线阻挡率和更隔热并有着更高抗冲击强度、更高抗贯穿强度，确保车辆用户的前挡玻璃在法定限速的前提下遭遇飞溅物不被进裂，遭遇抛掷物时不被贯穿，同时满足国标的超级前挡玻璃。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

超级前挡玻璃，包括单片前挡玻璃本体，所述前挡玻璃本体通过与原车型玻璃同样或同一模具热弯成型，经表面离子置换等硬化工艺后，在前挡玻璃本体的内侧粘贴聚酯安全叠片，所述聚酯安全叠片包括至少三个叠层，相邻两个叠层之间通过聚酯压敏胶粘接。

热弯成型工序完成的成品需依照国标检验合格，离子钢化工序前须对成型玻璃全面清洗，根据不同性能指标需求，离子钢化工艺温度范围在400-500摄氏度、保温时间范围1-16小时，以硝酸盐盐浴形式。

完成表面离子置换处理后，须检验表面应力值是否达标，根据具体需求，超级前挡玻璃应力值范围500-1500兆帕。

经外观质量和应力值检测合格的离子置换后前挡玻璃，在内侧表面全面积张贴拥有至少三个叠层的聚酯安全叠片。

安全叠片张贴完毕后在干燥、透光、无尘不低于20摄氏度的环境中晾放120-720个小时后，经对前挡玻璃的光学指标、力学指标抽检合格后装箱出厂。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是超级前挡玻璃的结构图。

图中：1、玻璃本体；2、聚酯安全叠片。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的超级前挡玻璃，包括前挡玻璃本体1，所述前挡玻璃本体1通过热弯成型，对前挡玻璃本体1的外侧表面做离子置换调质处理，在前挡玻璃本体1的内侧粘贴有聚酯安全叠片2，所述前挡玻璃本体由对应该型号前挡玻璃的原厂原模或一致的模具生产，所述的聚酯安全叠片2包括至少三层聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄片，相邻两层聚酯薄片之间通过聚酯压敏胶粘接。

在前挡玻璃1内侧粘贴有聚酯安全叠片2以后，应内张应力大幅度提升，前挡玻璃1受到外部冲击时，不容易发生足以让其折断的弯曲变形，以此保持玻璃的不破裂。在诸如子弹等高点压强形态的冲击下，因高值纵向剪切力而从弹着点附近脱落的玻璃碎块沿子弹飞行方向压迫玻璃背面的聚酯安全叠片，而聚酯安全叠片则通过拉伸延长子弹做功距离和叠层黏合松脱滑移等微位移等变化，缓解冲击保持玻璃不被贯穿。

本发明所述的前挡玻璃的具体功能和外形特征

超薄：超级前挡玻璃，外形上与普通前挡玻璃差异很小，非专业玻璃人员基本上察觉不到玻璃的异样。大部分情况下，超级前挡玻璃的厚度会低于同款车型的传统普通前挡玻璃。当有明确防弹指标要求时，超级前挡玻璃与达到同样防护水平的传统夹层防弹前挡玻璃相比依然存在超薄的优势。根据不同的防弹等级，超级前挡玻璃厚度在5-33mm范围内；

防飞溅物进裂：普通前挡玻璃在车速为50公里时遭遇10克小石子类硬质飞溅物即会进裂，超级前挡玻璃在120-250公里时速下遭遇同样飞溅物均不进裂；

防抛掷物贯穿：普通前挡玻璃在车速为70公里时遭遇500克混凝土块类的硬质抛掷物即会贯穿，超级前挡玻璃在120-250公里时速下遭遇同样抛掷物均不被贯穿；

防弹：普通传统夹层前挡玻璃完全不具备任何级别的防弹功能，超级前挡玻璃根据需要能够达到B1-B7级别的防弹水平；

高透光：超级前挡玻璃在实现高隔热即86％以上红外线阻挡率、防辐射即99％以上紫外线阻挡率的前提下，达到70-90％的透光率；

防辐射和控制有害光线：超级前挡玻璃还具备阻挡99％以上紫外线的功能，可以有效保护乘员的健康和大幅度降低车内物品的老化程度。

Claims (2)

1.超级前挡玻璃，包括单片前挡玻璃本体和内侧粘结的聚酯安全叠片，所述前挡玻璃本体通过与传统前挡玻璃相近工艺和相同模具热弯成型，其特征在于，A.单片前挡玻璃本体经离子钢化处理；B.玻璃内侧表面粘贴有聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)安全叠片，该安全叠片也称安全膜。

2.根据权利要求1所述的超级前挡玻璃，其特征在于，A.所述离子钢化工艺由400-500摄氏度、保温时间1-16小时的硝酸盐盐浴构成；B.聚酯安全叠片包括至少三层聚对苯二甲酸乙二醇酯，相邻两层聚酯薄片之间通过聚酯压敏胶粘接，构成该聚酯叠片的单一叠层厚度在0.03-0.15mm之间，该聚酯叠片的总厚度在0.20-1.20mm之间，粘接于3mm厚度的单片玻璃背面之后，能让玻璃在钢球自由落体试验中达到不低于100-500焦耳的抗贯穿强度；C.玻璃仅外表面受到强化，内侧表面没有强化。