CN204773861U - 丙烯酸玻璃板和隔音屏障 - Google Patents

Abstract

一种丙烯酸玻璃板和隔音屏障。一种丙烯酸玻璃(PMMA)的透明板，其具有内部强化元件，所述内部强化元件用于固定在外来物体的冲击下形成的所述丙烯酸玻璃的碎片。所述强化元件散布地嵌于所述板内并且纵向平行地间隔开。所述强化元件包括刚性缆线和弹性缆线。刚性缆线由具有至少500MPa的极限拉伸强度的金属形成。弹性缆线由具有至少30％、优选地40％至80％之间的伸长率(断裂工程应变)的金属形成。刚性缆线与弹性缆线可以分开并且彼此间隔开，或者彼此缠绕。透明板还包括置于所述强化元件与所述丙烯酸玻璃之间的、操作成缓和它们之间的应力的中间缓冲层。板可以用来形成隔音屏障。通过提供被强化以安全地承受冲击或碰撞的丙烯酸玻璃板克服现有技术的缺点。

Description

丙烯酸玻璃板和隔音屏障

技术领域

公开的技术总体上涉及基于丙烯酸聚合物的透明板。

背景技术

由也被称为丙烯酸玻璃的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的板或片由于其透明性、耐候性(weatherresistance)和减弱噪音性能(noiseabatementproperty)而普遍地用于隔音屏障(acousticbarrier)。这种隔音屏障通常沿着暴露于大量机动车辆的道路、大街和铁路线安装，以便减轻造成的噪音。然而，如果这些板中的一个板受到诸如被迎面而来的车辆撞击等的有力的冲击，那么板可能会破碎成多个碎片，随后，这些碎片可能会以危险的方式掉落至相邻的道路。因此，在板内嵌入用于保持在冲击中形成的任何散掉的碎片的各种形式的金属丝、缆线或网是已知的。这些嵌入的元件一般由诸如单丝聚合物纤维等的塑性材料制成。理想的情况是，嵌入的元件还为板提供特定的所期望的性能或者保持已经存在于板中的这些性能，包括：透明性、强度、承受恶劣天气条件的能力、环境友好性、低成本和容易制造。

Hogan的名称为“强化塑性材料的加工及其产品”的美国专利No.4,029,037涉及具有高强钢(hightensilesteel)强化元件的、特别地适于帆船部件的制造的泡沫塑性材料。高强钢元件被表面蚀刻到泡沫塑性芯的相对面。高强钢元件优选地形成为平行地间隔开的、直径为大约0.040至0.125英寸的、具有至少200000psi的屈服强度的、并位于距离最外侧表面至少0.06英寸的深度处的金属丝(wire)。

等的名称为“丙烯酸玻璃的噪音防护元件”的美国专利No.5,040,352涉及用作隔音屏障的透明的丙烯酸板。该板包含嵌于板的间隔开的平行面之间的大致中间位置的塑性线、塑性带或塑性网。嵌入的线或带配置成沿一个方向彼此平行地延伸，或者可选择地，嵌入的线或带配置成沿两个相互垂直的方向延伸。如果丙烯酸玻璃破损，则线或带伸展并且将造成的碎片保持在一起。由于聚酰胺或聚丙烯的单丝与丙烯酸玻璃的低粘接力，优选地，线或带为聚酰胺或聚丙烯的单丝。

Hickman的名称为“金属丝玻璃”的美国专利No.5,160,782涉及形成有嵌入的金属丝网的玻璃，当玻璃被撞击或暴露于酷热时嵌入的金属丝网用作强化件。玻璃由嵌合有金属丝网的粘接材料的夹层粘合在一起的两个间隔开的玻璃板(glazingpanel)构成。金属丝由金属芯和带有颜色的外装饰涂层组成，从而为金属丝提供期望的视觉外观。

等的名称为“能够防护鸟类的透明塑性板及其作为隔音屏障的用途”的美国专利No.5,372,866涉及适用于噪音屏障并意于在不干扰环境的情况下防护鸟类的透明塑性板。该板包括嵌入的单丝塑性纤维，以降低破裂或在破损过程中防止破碎。塑性纤维形成有诸如使用染黑的聚酰胺等的高反差(即具有低透射率和与背景不同的颜色)，使鸟类能够识别透明壁并避免飞向透明壁。

Müller的名称为“丙烯酸玻璃的适当的噪音防护元件板”的欧洲专利No.0,559,075涉及丙烯酸玻璃板，该丙烯酸玻璃板具有固定板表面中的散掉的碎片用的嵌入的强化线料。具有小于板厚度的直径的线料为钢丝螺旋的形式并且彼此平行地配置。钢丝螺旋的内部是空的或者填充有可变形的介质。

Stasi的名称为“基于丙烯酸聚合物的防破碎板”的美国专利No.5,916,676涉及用作具有防噪性和防破碎性的屏障的丙烯酸聚合物板。该板包含一系列塑性材料的细丝，一系列塑性材料的细丝关于与受冲击的表面相对的表面不对称地定位在板的总厚度的20％至35％之间的距离处。优选地，细丝包含诸如聚酰胺或聚丙烯等的单丝。

Schoela等的名称为“丙烯酸玻璃的透明塑性镶板(pane)及其生产方法和用途”的美国专利No.6,641,903涉及适于噪音防护壁且意于在镶板破损的情况下不产生任何裂片或散掉的碎片的丙烯酸玻璃的透明塑性镶板。镶板包括嵌于丙烯酸玻璃中的内部塑性细丝。塑性细丝由诸如聚酰胺或聚丙烯的单丝等制成。塑性细丝以特定的间距(大约2cm至10cm)在特定的长度(大约0.5m至1.5m)上上浆。上浆的细丝至少部分地涂有残余的浆料，浆料优选地包含溶解的酚醛树脂。

Japelj等的名称为“基于丙烯酸玻璃的具有抗噪音性和防破碎性的板及其制备方法和用途”的欧洲专利No.1,936,035涉及适合作为高速路、桥梁、高架桥等的声障的抗噪音元件的丙烯酸玻璃(PMMA)板。强化聚合物单丝纤维以三维纤维缠绕的形式嵌于PMMA基质中。纤维朝向所有方向定向并且沿所有方向大致均匀地分布。聚合物单丝纤维可以是聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺或聚丙烯纤维，其预先形成为能够长时间保持其形状的三维纤维缠绕。

Schoela等的名称为“隔音抑制系统”的美国专利No.7,665,574公开了由具有至少一个嵌入的金属丝的透明的丙烯酸玻璃片组成的隔音保持系统。合成聚合物层存在于金属丝的表面与透明的丙烯酸基质之间，使得至少90％的金属丝表面被合成聚合物层覆盖。聚合物覆盖的金属丝的优选地定位成在丙烯酸基质中具有一定程度的下弯，其中偏斜与片平面大致垂直或大致平行。丙烯酸片还可以包括用于改善裂片保持的嵌入的合成聚合物细丝。保持系统可以用作桥梁或多层停车场的噪音屏障，从而防止在冲击中屏障的破损。

实用新型内容

根据本公开技术的一个方面，提供一种丙烯酸玻璃的透明板，其具有内部强化元件，所述内部强化元件用于固定在外来物体的冲击下形成的所述丙烯酸玻璃的碎片。所述强化元件散布地嵌于所述板内并且纵向平行地间隔开。所述强化元件包括刚性缆线和弹性缆线。刚性缆线由具有至少500MPa的极限拉伸强度(UTS)的金属形成。弹性缆线由具有至少30％、优选地40％至80％之间的伸长率(断裂工程应变)的金属形成。刚性缆线与弹性缆线可以分开并且彼此间隔开，或者刚性缆线与弹性缆线可以彼此缠绕。强化元件可以关于板的长度或宽度水平地、竖直地、倾斜地或者以格状图案排列。刚性缆线可以分别与弹性缆线交替，或者可以有多个刚性缆线或多个弹性缆线组合在一起。

板的特征还在于中间缓冲层置于强化元件与丙烯酸玻璃之间。中间缓冲层可以通过缆线的表面处理或者通过设置涂层而提供。涂层可以是聚合物或非聚合物，并且示例包括硅酮、含氟聚合物、特氟龙、低聚物、聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃。涂层可以通过挤压涂层、浸渍涂层和真空沉积而提供。缓冲层可以包括染色层。

板可以形成沿道路安装的隔音屏障的一部分。

根据本公开技术的另一方面，提供一种制造丙烯酸玻璃的透明板的方法，丙烯酸玻璃的透明板具有内部强化元件，所述内部强化元件用于固定在外来物体的冲击下形成的丙烯酸玻璃的碎片。该方法包括的步骤有：制造丙烯酸玻璃片，以及将多个强化元件散布地嵌于片内并且使其纵向平行地间隔开。强化元件包括刚性缆线和弹性缆线。刚性缆线由具有至少500MPa的极限拉伸强度(UTS)的金属形成。弹性缆线由具有至少30％、优选地40％至80％之间的伸长率(断裂工程应变)的金属形成。板可以利用铸造工艺、挤压工艺或片单独制造并且随后将其与加强元件粘接或融合在一起进行制造。在制造前或制造期间，计算机机械分析可以帮助总体设计过程的各个方面。

根据本实用新型的一方面，提供一种丙烯酸玻璃板，其包括：

内部强化元件，所述内部强化元件用于固定在外来物体的冲击下形成的所述丙烯酸玻璃的碎片，所述内部强化元件散布地嵌于所述丙烯酸玻璃板内并且纵向平行地间隔开，所述内部强化元件包括如下两种类型的缆线：

多个刚性缆线，所述多个刚性缆线由具有至少500MPa的极限拉伸强度的第一金属形成；以及

多个弹性缆线，所述多个弹性缆线由与所述第一金属不同的并且具有至少40％的伸长率、即断裂工程应变的第二金属形成；以及

中间缓冲层，所述中间缓冲层介于所述内部强化元件与所述丙烯酸玻璃之间。

优选地，所述中间缓冲层包括从由以下各项组成的名单中选择的至少一项：

所述缆线的受处理的表面；以及

涂层。

优选地，所述涂层包括从由以下各项组成的名单中选择的至少一项：

聚合物涂层；

非聚合物涂层；

挤压涂层；

浸渍涂层；以及

真空沉积层。

优选地，所述聚合物涂层包括从由以下各项组成的名单中选择的至少一项：

硅酮；

含氟聚合物；

特氟龙；

低聚物；

聚乙烯；

聚丙烯；以及

聚烯烃。

优选地，所述中间缓冲层包括染色层。

优选地，所述刚性缆线与所述弹性缆线分开并且与所述弹性缆线间隔开。

优选地，所述刚性缆线与所述弹性缆线缠绕。

优选地，所述内部强化元件以1cm至15cm之间的距离间隔开。

优选地，所述内部强化元件的截面宽度为1mm至5mm之间。

优选地，所述刚性缆线由从以下各项组成的名单中选择的金属构成：

钢；

不锈钢；

硬化钢；

镀锌钢；

铁；

金属合金；以及

上述的任意组合。

优选地，所述弹性缆线由从以下各项组成的名单中选择的金属构成：

不锈钢；

钢；

镀锌钢；

铜；

黄铜；

铝；

青铜；

铁；

金属合金；以及

上述的任意组合。

优选地，所述弹性缆线和所述刚性缆线散布在所述丙烯酸玻璃板内，使得所述弹性缆线中的单个的弹性缆线与所述刚性缆线中的单个的刚性缆线交替布置。

优选地，所述内部强化元件以从以下各项组成的名单中选择的排列的方式延伸：

水平地；

竖直地；

倾斜地；以及

格状图案。

优选地，所述内部强化元件在所述丙烯酸玻璃板的整个长度上延伸。

优选地，所述内部强化元件在所述丙烯酸玻璃板的整个宽度上延伸。

优选地，所述丙烯酸玻璃板的厚度在2mm至150mm之间。

优选地，所述丙烯酸玻璃板的透光率达到92％。

优选地，所述丙烯酸玻璃板的表面是带颜色的，并且所述丙烯酸玻璃板的透光率在6％以上。

根据本实用新型的另一方面，提供一种隔音屏障，其包括至少一个如方案1所述的丙烯酸玻璃板。

公开的技术通过提供被强化以安全地承受冲击或碰撞并因此适用于隔音屏障的丙烯酸玻璃板而克服现有技术的缺点。

附图说明

通过以下结合附图的详细说明将更充分地理解和领会本公开技术，在附图中：

图1A是根据本公开技术的实施方式构造和操作的强化丙烯酸玻璃板的正截面图；

图1B是图1A的强化丙烯酸玻璃板的立体截面图；

图1C是图1A的强化丙烯酸玻璃板的顶截面图；

图2是根据本公开技术的另一实施方式构造和操作的、具有相邻地成组的多个刚性缆线和多个弹性缆线的强化丙烯酸玻璃板的正截面图；

图3是根据本公开技术的再一实施方式构造和操作的、具有变化的缆线间距的强化丙烯酸玻璃板的正截面图；

图4是根据本公开技术的再一实施方式构造和操作的具有倾斜地配置的刚性缆线和弹性缆线的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。

图5是根据本公开技术的再一实施方式构造和操作的、具有以网状图案配置的刚性缆线和弹性缆线的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。

图6是由根据本公开技术的实施方式的多个强化丙烯酸玻璃板组成的隔音屏障的示意图。

具体实施方式

公开的技术通过提供被强化以安全地承受冲击或碰撞并因此适用于隔音屏障的丙烯酸玻璃板而克服现有技术的缺点。该板包括散布地嵌于丙烯酸玻璃内的刚性金属缆线和弹性金属缆线这两种类型的强化元件。刚性缆线和弹性缆线的组合使板能够有效地吸收冲击导致的动能同时防止大碎片或碎屑以危险的方式掉落。嵌于板内的缆线的不同构造会造成在冲击条件下的不同性能。可通过计算机机械分析辅助复合板的设计。

在(例如隔音屏障)正常操作条件下加强板受到机械载荷(风)和热载荷(温度变化、白天-黑夜、夏天-冬天)。金属(缆线)和塑性体(板)具有在载荷情况下的不同机械性能(弹性模数)和热性能(热膨胀系数)。这种机械和热的不匹配会在加强板内产生内应力，内应力会降低在正常工作条件下加强板总体的机械性能和热性能。在这种情况下采用金属强化件来改善碰撞反应可能会在一天天的正常工作条件下对强化板的总体的机械性能和热性能产生不利的副作用。为了缓和这种副作用，在缆线与丙烯酸玻璃之间引入中间缓冲介质。例如，可以对缆线进行表面处理以产生缓冲层或者可以使缆线涂有中间层。缓冲介质用于缓和与板的界面作用，从而有效地减轻由于机械和热的不匹配而导致的强化件与板之间的内应力。中间缓冲介质可以附带地操作成增强缆线的耐候性和抗腐蚀性。尽管缆线和板以贯穿的网状系统的形式相关联，这种缓冲层将缆线和板分开，从而在正常工作条件下用作两个机械和热独立的系统。中间层可被着色，以提供额外的所希望的视觉外观(例如装饰的)或功能特性(例如对人类和鸟类的撞击防护)。

现在参考图1A、图1B和图1C。图1A是根据本公开技术的实施方式构造和操作的、总体被标记为110的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。图1B是图1A的强化丙烯酸玻璃板的立体截面图。图1C是图1A的强化丙烯酸玻璃板的顶截面图。板110由也被称为丙烯酸玻璃的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。板110包括嵌于其中的多个刚性缆线112和多个弹性缆线114。刚性缆线112和弹性缆线114彼此平行地沿纵向配置，使得在板110的整个长度上，刚性缆线112和弹性缆线114分散开地布置。每个刚性缆线112和每个弹性缆线114均是大致直的并在板110的整个宽度上延伸。可选择地，刚性缆线112和弹性缆线114可以在板110的整个宽度上平行地配置，使得每个刚性缆线112和每个弹性缆线114沿着板110的长度延伸。进一步可选择地，刚性缆线112和弹性缆线114可以仅部分地沿着板110的长度或宽度延伸，或者可以延伸至板110的长度或宽度之外。

在此使用的词语“缆线(cable)”是指任何适当构造的任何数量的金属线，其包括单股的线或合在一起的一束的多股的线。

在缆线与丙烯酸玻璃之间引入中间缓冲介质116。如上文示例所提到的，可以对缆线进行表面处理以产生缓冲层，或者可以使缆线涂有中间层。可以对缆线进行表面处理或涂层，从而提供对限制与板的界面作用有效的这种缓冲，使得操作成降低由于机械和热的不匹配而导致的强化件与板之间的内应力。另外，缆线与丙烯酸玻璃之间的间隙使缆线暴露而进一步腐蚀，间隙源自制造过程或者由机械和热的不匹配导致的腐蚀过程而逐渐出现，中间缓冲层还可以用作缆线耐候性或缆线抗腐蚀性的措施。

典型的表面处理或涂层包括聚合物沉积或降低粘接、潮湿或摩擦的涂层以及包括上釉、涂抹、结壳或抹面的其他流行的工艺。涂层可以是聚合物或非聚合物，并且能够通过诸如挤压涂层、浸渍涂层和真空沉积等实施。已有的商用涂层的示例包括硅酮、特氟龙(聚四氟乙烯)、含氟聚合物或聚烯烃(低聚物、聚乙烯、聚丙烯)涂层。

词语“缓冲层”、“表面处理或涂层”及其语法上的变型在此能够交换地使用，并且其指的是通过任何方法实施的任何金属处理、聚合物或非聚合物涂层，其以缆线嵌于板中的方式对于降低粘接、潮湿、摩擦或金属缆线与丙烯酸玻璃板的任何类型的界面作用是有效的，缆线和板近似地用作两个机械和热独立的系统。

板110的厚度(△t_板)可以是2mm至150mm之间的任意值，而通常在大约10mm至30mm的范围内。刚性缆线112或弹性缆线114的截面形状优选地为圆形，但可选择地也可以是不同的形状，诸如长方形、正方形等。每个刚性缆线112的截面宽度(△t_刚性)和每个弹性缆线的截面宽度(△t_弹性)(例如，圆形截面缆线的直径)在大约1mm至5mm之间，优选地在2mm至3mm之间。尽管并非是必须的，然而在给定的板110内的所有刚性缆线112和所有弹性缆线114优选为相同的尺寸。刚性缆线112和弹性缆线114优选地嵌于板厚度(△t_板)的大致中央处，以对任意面提供相等的强化(例如见图1C)。刚性缆线112与弹性缆线114之间的间隔(△sp)在大约1cm至15cm之间，优选地在大约2cm至4cm之间，并且更优选地为大约3cm。相应地，对于缆线间隔(△sp)为3cm的、具有宽度(△w_板)2m和长度(△l_板)3m的尺寸(通常的商用尺寸)的板110，会有总共六十六(66)个刚性缆线112和弹性缆线114(例如，33个刚性缆线和33个弹性缆线)。要理解的是板110可以可选择地具有更大或更小的尺寸。每个刚性缆线112和每个弹性缆线114优选地为大致直的，使得关于板110的平面没有“下弯(sag)”或偏斜。

刚性缆线112由极限拉伸强度(UTS)大于500MPa的金属构成。刚性缆线112的可能的材料包括：钢、不锈钢、硬化钢、镀锌钢、铁、金属合金、已被处理以提高刚性的金属(例如双金属层)等。

弹性缆线114由伸长率(断裂处的工程应变)大于30％、优选地在40％至80％之间的金属构成。弹性缆线114的可能的材料包括：钢、不锈钢、镀锌钢、铜、黄铜、铝、青铜、铁、金属合金、已被处理以提高伸长率的金属(例如双金属层)等。

刚性缆线112和弹性缆线114可以以可变的方式散布，使得多个弹性缆线嵌于两个刚性缆线之间，反之亦然。现在参考图2，图2是根据本公开技术的另一实施方式构造并操作的、具有相邻地成组的多个刚性缆线和多个弹性缆线的、总体标记为120的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。在图2的示例的板120中，在最上面的刚性缆线112A与次上面的刚性缆线112B之间存在三个弹性缆线(114A、114B、114C)，而在次下面弹性缆线114E与最下面弹性缆线114F之间存在三个刚性缆线(112D、112E、112F)。要理解的是多个弹性缆线114散布于多个刚性缆线112的任何构造均在本公开技术的范围内。

刚性缆线112与弹性缆线114之间的间隔(△sp)可以在板110的整个长度(或宽度)上改变。现在参考图3，图3是根据本公开技术的再一实施方式构造和操作的、具有变化的缆线间隔的、总体标记为130的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。在图3的示例的板130中，在最上面的刚性缆线112A与最上面的弹性缆线114A之间存在第一间隔(△sp₁)，第一间隔(△sp₁)小于最上面的弹性缆线114A与次上面的刚性缆线112B之间的第二间隔(△sp₂)。类似地，沿着板110的长度的其余的各间隔(△sp₃、△sp₄、△sp₅、△sp₆、△sp₇、△sp₈、△sp₉)不一定是相同的尺寸。然而，刚性缆线112和弹性缆线114优选地关于它们之间的间隔配置成大致对称的形式。

刚性缆线112和弹性缆线114可以与板110的宽度或长度平行地纵向排列，或者与板110的宽度或长度成角度地(即倾斜地)纵向排列。现在参考图4，图4是根据本公开技术的再一实施方式构造和操作的、具有倾斜地配置的刚性缆线和弹性缆线的、总体标记为140的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。在图4的示例的板140中，各个刚性缆线112相对于板140的宽度和长度成角度地排列，其中所有的刚性缆线112保持纵向平行。类似地，各个弹性缆线114相对于板140的宽度和长度成角度地排列，其中所有的弹性缆线114保持纵向平行。要理解的是，刚性缆线112和弹性缆线114相对于彼此和相对于板的任何排列均在本公开技术的范围内。

板110还可以包括水平地配置和竖直地配置而形成格状或网状图案的刚性缆线112和弹性缆线114。现在参考图5，图5是根据本公开技术的再一实施方式构造和操作的、具有以网状图案配置的刚性缆线和弹性缆线的、总体标记为150的强化丙烯酸玻璃板的正截面图。在图5的示例的板150中，刚性缆线112和弹性缆线114沿着板150的长度纵向平行地散布，另外的刚性缆线112和弹性缆线114沿着板150的宽度纵向平行地散布，从而形成网状图案。例如，竖直地配置的刚性缆线112和弹性缆线114与水平地配置的刚性缆线112和弹性缆线114分别位于板150的不同厚度处(即，每组嵌于板150的不同的层)。要理解的是，在该构造中，竖直的刚性缆线112和弹性缆线114的排列或间隔可以不一定与水平的刚性缆线112和弹性缆线114的排列或间隔完全相同，尽管竖直的刚性缆线112和弹性缆线114与水平的刚性缆线112和弹性缆线114优选地配置成大致对称的形式。

根据本公开技术的再一实施方式，刚性缆线112和弹性缆线114可以彼此缠绕或彼此交织以形成单个金属缆线。因此，板110可以包括由如上文所述的刚性缆线112材料(即，具有大于500MPa的极限抗拉强度(UTS)的金属)和如上文所述的弹性缆线114材料(即具有大于30％、优选地在40％至80％之间的伸长率的金属)的组合组成的至少一个强化元件。例如，板110包括以适当的构造(诸如在图1A、图3、图4或图5中描述的任何构造等)遍及板110的交错的多个(由组合的材料组成的)这种强化元件。

本公开技术的强化板可以用于不同的用途。例如，该板可以形成沿着道路安装的用于降低机动车辆发出的噪音的隔音屏障的部分。该板可以可选择地用于其它的一般建筑布局中。现在参考图6，图6是由根据本公开技术的实施方式的多个强化丙烯酸玻璃板构成的、总体标记为160的隔音屏障的示意图。隔音屏障160由彼此相连的多个相邻的板110组成，其中每一个板110均包括散布的并且纵向平行的多个刚性缆线112和多个弹性缆线114(例如，在图1A、图1B和图1C中描述的)。当许多汽车166沿着道路162行驶时，隔音屏障160用于减小汽车166造成的传至周围建筑物164的噪音量。

如果板110被撞击或受到有力的冲击(例如，由于汽车166的碰撞)造成板110破碎成多个碎片，则嵌于板110内的刚性缆线112和弹性缆线114的组合用于吸收冲击并限制较大的碎片掉落至道路162并防止对附近的司机、乘客或行人造成严重的危害。特别地，刚性缆线112的存在提供足够的弯曲强度以吸收强有力的冲击造成的动能，而弹性缆线的存在提供牢固地保持在冲击过程中形成的碎片或碎屑的能力(即，如果仅刚性缆线112嵌于板中，则碎片或碎屑可能不会被牢固地保持，而如果仅弹性缆线嵌于板中，则可能不会有足够的弯曲强度来吸收冲击)。

在这点上，公开技术的板110符合作为道路交通噪音降低装置使用的这种板的各种官方安全标准规格给出的要求，例如欧洲标准EN-1794-2(附录B)。在公开技术的示例的板上所执行的试验测试中，该板能够经受摆重(pendulumweighing)为400kg的、从1.5m的高度释放而产生6KJ的冲击力的冲击，并防止大碎片掉落，从而符合EN-1794-2给出的要求。

要注意的是强化元件(刚性缆线112和弹性缆线114)保持板110具有高的透明度，总体上至少达到大约92％的透光率，同时提供足够的视觉反差，使得板能够被附近的鸟或其他飞翔生物识别，以帮助其避免飞至板。板110还可以染选择的颜色(例如通过大面积着色(masspigmentation)或对外表面或内表面施加颜色层)以为隔音屏障(或者由板形成的可选择的结构)提供所希望的视觉外观，同时还提供足够的透明度或半透明度(例如，至少6％的透光率)。可以对缆线112或缆线114进行表面处理或者使缆线112或缆线114涂有中间缓冲介质116(例如，见图1A至图6)，缆线112或缆线114可以被操作成使得与板的界面作用降至最小，从而降低强化件与板之间由于机械和热的不匹配而产生的内应力，并且可选择地还用作防止缆线腐蚀的措施。涂层也能够染选择的颜色，从而提供额外的所希望的视觉外观(装饰性)或功能特性(例如，对人类和鸟类的撞击防护)。另外，板110相当耐用并且能够经受恶劣的天气条件(例如，暴雨、雪、雨夹雪、冰雹或长时间暴露于太阳以及风中等)，同时保持强化缆线的视觉反差。

公开技术的强化板可以以不同的方式制造。优选地，板使用铸造工艺进行制造，其中丙烯酸玻璃连同与丙烯酸玻璃形成为一体的刚性缆线和弹性缆线一起被注入模具，从而允许发生固化。可选择地，可以实施挤压工艺，其中丙烯酸玻璃片通过挤压形成，并且刚性缆线和弹性缆线插通在适当位置的染料，同时丙烯酸玻璃以其塑性形态流过。另外可选择地，可以分别制造两个单独的丙烯酸玻璃片，并随后在粘性材料、粘性夹层的辅助下或者通过夹层的融合与适当地配置于两个单独的丙烯酸玻璃片之间的刚性缆线和弹性缆线合在一起。要注意的是刚性缆线112和弹性缆线114在制造阶段被充分拉伸(经受张力)，以保证其形成为大致直的。在制造前或制造期间，计算机机械分析可以辅助总体设计过程的各个方面。

根据本公开技术，用于制造强化透明丙烯酸玻璃板的方法包括：利用已知的制造技术制造丙烯酸玻璃片，并且将多个强化元件嵌于片内并使多个强化元件纵向平行地间隔开。强化元件包括由具有大于500MPa的极限拉伸强度的金属形成的刚性缆线，还包括由具有大于30％的伸长率(断裂工程应变)的金属形成的弹性缆线。可以对缆线进行表面处理或者可以使缆线涂有中间缓冲介质，使得与板的界面作用降至最小，从而降低强化件与板之间由于机械和热的不匹配而产生的内应力，并且可选择地还用作防止缆线腐蚀的措施。

本领域的技术人员将会理解，本公开技术不限于上文示出或说明的内容。

Claims (19)

1.一种丙烯酸玻璃板，其特征在于，其包括：

内部强化元件，所述内部强化元件用于固定在外来物体的冲击下形成的所述丙烯酸玻璃的碎片，所述内部强化元件散布地嵌于所述丙烯酸玻璃板内并且纵向平行地间隔开，所述内部强化元件包括如下两种类型的缆线：

多个刚性缆线，所述多个刚性缆线由具有至少500MPa的极限拉伸强度的第一金属形成；以及

多个弹性缆线，所述多个弹性缆线由与所述第一金属不同的并且具有至少40％的伸长率、即断裂工程应变的第二金属形成；以及

中间缓冲层，所述中间缓冲层介于所述内部强化元件与所述丙烯酸玻璃之间。

2.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述中间缓冲层包括从由以下各项组成的名单中选择的至少一项：

所述缆线的受处理的表面；以及

涂层。

3.根据权利要求2所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述涂层包括从由以下各项组成的名单中选择的至少一项：

聚合物涂层；

非聚合物涂层；

挤压涂层；

浸渍涂层；以及

真空沉积层。

4.根据权利要求3所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述聚合物涂层包括从由以下各项组成的名单中选择的至少一项：

硅酮；

含氟聚合物；

特氟龙；

低聚物；

聚乙烯；

聚丙烯；以及

聚烯烃。

5.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述中间缓冲层包括染色层。

6.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述刚性缆线与所述弹性缆线分开并且与所述弹性缆线间隔开。

7.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述刚性缆线与所述弹性缆线缠绕。

8.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述内部强化元件以1cm至15cm之间的距离间隔开。

9.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述内部强化元件的截面宽度为1mm至5mm之间。

10.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述刚性缆线由从以下各项组成的名单中选择的金属构成：

钢；

不锈钢；

硬化钢；

镀锌钢；

铁；

金属合金；以及

上述的任意组合。

11.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述弹性缆线由从以下各项组成的名单中选择的金属构成：

不锈钢；

钢；

镀锌钢；

铜；

黄铜；

铝；

青铜；

铁；

金属合金；以及

上述的任意组合。

12.根据权利要求6所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述弹性缆线和所述刚性缆线散布在所述丙烯酸玻璃板内，使得所述弹性缆线中的单个的弹性缆线与所述刚性缆线中的单个的刚性缆线交替布置。

13.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述内部强化元件以从以下各项组成的名单中选择的排列的方式延伸：

水平地；

竖直地；

倾斜地；以及

格状图案。

14.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述内部强化元件在所述丙烯酸玻璃板的整个长度上延伸。

15.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述内部强化元件在所述丙烯酸玻璃板的整个宽度上延伸。

16.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述丙烯酸玻璃板的厚度在2mm至150mm之间。

17.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述丙烯酸玻璃板的透光率达到92％。

18.根据权利要求1所述的丙烯酸玻璃板，其特征在于，所述丙烯酸玻璃板的表面是带颜色的，并且所述丙烯酸玻璃板的透光率在6％以上。

19.一种隔音屏障，其特征在于，其包括至少一个如权利要求1所述的丙烯酸玻璃板。