CN216832576U - 抗冲击复合玻璃 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种抗冲击复合玻璃，属于复合材料技术领域，该抗冲击复合玻璃的层间结构至少包括：有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层，有机透明板层至少构成该抗冲击复合玻璃的暴露表面层；有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层三者中至少有钢化玻璃马赛克层参与构成该抗冲击复合玻璃的间层；构成该抗冲击复合玻璃的各层之间复合连接，形成平面或曲面的抗冲击复合玻璃。本实用新型的抗冲击复合玻璃采用有机透明材料与钢化玻璃马赛克通过热压形成“三明治夹层”联锁块结构复合透明玻璃，利用联锁块的能量耗散结构和变形过程中的拱效应提高复合玻璃的抗冲击性能。

Description

抗冲击复合玻璃

技术领域

本实用新型涉及复合材料技术领域，具体地说是一种抗冲击复合玻璃。

背景技术

安全玻璃是一类经剧烈振动或撞击不破碎，即使破碎也不易伤人的玻璃。用于汽车、飞机和特种建筑物的门窗等。建筑物使用安全玻璃，可以碎石的攻击。常见的安全玻璃种类有贴膜玻璃、钢化玻璃等。对于玻璃的研发始终在不断进行，传统的玻璃多是均质的连续体。其虽然具备一些优良性能，但是其抗冲击能力也是比较有限。怎样提升玻璃的抗冲击性能，而且能够广泛适用于各种领域，这方面在材料领域一直在不断研发。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种抗冲击复合玻璃。

本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，本实用新型的抗冲击复合玻璃，该抗冲击复合玻璃的层间结构至少包括：有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层，

有机透明板层至少构成该抗冲击复合玻璃的暴露表面层；

有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层三者中至少有钢化玻璃马赛克层参与构成该抗冲击复合玻璃的间层；

构成该抗冲击复合玻璃的各层之间复合连接，形成平面或曲面的抗冲击复合玻璃。

钢化玻璃马赛克层由钢化玻璃马赛克单元体按照矩阵或错缝紧密排列构成联锁块离散体芯层作为一层，相邻的钢化玻璃马赛克单元体之间的排列间隙小于等于0.5mm；还可对排列间隙填充嵌缝材料；

钢化玻璃马赛克单元体采用方形，单元体的边长大于等于5mm，厚度大于等于2mm。

钢化玻璃马赛克单元体采用半钢化玻璃、钢化玻璃、超钢化玻璃、或玻璃马赛克；

钢化玻璃马赛克层由半钢化玻璃、钢化玻璃、超钢化玻璃、玻璃马赛克中的一种构成或其混合构成。

邻接钢化玻璃马赛克层的上层和下层均采用热熔胶膜层复合连接；

热熔胶膜层介于有机透明板层和钢化玻璃马赛克层之间、介于钢化玻璃马赛克层和钢化玻璃马赛克层之间、或介于有机透明板层和有机透明板层之间。

有机透明板层的厚度大于等于1mm；

热熔胶膜层的厚度介于0.05～0.20mm之间。

该抗冲击复合玻璃采用五层，各层经热处理压制成平面或曲面的抗冲击复合玻璃，其层间结构是：第一层是有机透明板层，第二层是热熔胶膜层，第三层是钢化玻璃马赛克层，第四层是热熔胶膜层，第五层是有机透明板层；

该抗冲击复合玻璃或采用九层，各层经热处理压制成平面或曲面的抗冲击复合玻璃，其层间结构是：第一层是有机透明板层，第二层是热熔胶膜层，第三层是钢化玻璃马赛克层，第四层是热熔胶膜层，第五层是有机透明板层，第六层是热熔胶膜层，第七层是钢化玻璃马赛克层，第八层是热熔胶膜层，第九层是有机透明板层。

该抗冲击复合玻璃的各层之间的复合连接采用热压复合。

有机透明板层采用聚碳酸酯板、聚甲基丙烯酸甲酯板、聚苯乙烯板、苯乙烯丙烯腈板、或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物板；

该抗冲击复合玻璃中的有机透明板层采用以上其中一种的板层或其中组合的板层参与构成其层间结构。

热熔胶膜层采用醋酸乙烯共聚物膜、聚氨酯膜、或共聚酰胺膜；

该抗冲击复合玻璃中的热熔胶膜层采用以上其中一种的膜层或其中组合的膜层参与构成其层间结构。

有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层各层均为透明或半透明。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：

本实用新型的抗冲击复合玻璃采用有机透明材料与钢化玻璃马赛克通过热压形成“三明治夹层”联锁块结构复合透明玻璃，利用联锁块的能量耗散结构和变形过程中的拱效应提高复合玻璃的抗冲击性能。该发明可广泛应用于光伏发电、航空航天、建筑交通、安全反恐等领域，具有耐冲击、耐腐蚀、高强耐磨、透光性好、绝缘等优点，可在较苛刻的工况中长期使用。

本实用新型特点在于钢化玻璃马赛克的运用，形成了具有相互嵌挤特征的联锁块结构芯层。当受到外力冲击时，芯层联锁块结构利用变形过程中的拱效应将法向力沿拱圈方向切向扩散，形成了更长的扩散路径、更大的扩散面积和体积，降低了单位冲击能量，并利用联锁块自身的位移能和嵌缝材料微变形吸收消耗冲击能量，从而显著提高复合透明玻璃的抗冲击能力。另一个显著优点在于离散体结构，单个马赛克单元的冲击破裂并不会导致整个结构层碎裂。

本实用新型的抗冲击复合玻璃设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本实用新型的抗冲击复合结构透明玻璃分解结构示意图；

附图2是本实用新型的抗冲击复合结构透明玻璃分解结构示意图；

附图3是本实用新型的钢化玻璃马赛克层的平面结构示意图；

附图4是本实用新型的钢化玻璃马赛克层的立体结构示意图；

附图5是本实用新型的钢化玻璃马赛克单元体的主视结构示意图；

附图6是本实用新型的钢化玻璃马赛克单元体的立体结构示意图；

附图7是本实用新型的钢化玻璃马赛克单元体的立体结构示意图；

附图8是本实用新型的钢化玻璃马赛克单元体的立体结构示意图。

附图中的标记分别表示：

1、有机透明板层，2、热熔胶膜层，3、钢化玻璃马赛克层，

4、钢化玻璃马赛克单元体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的抗冲击复合玻璃作以下详细说明。

如附图所示，本实用新型的抗冲击复合玻璃，采用5层材料经热处理压制成平面或曲面。如：最外面第一层是有机透明板层1，第二层是热熔胶膜层2，第三层是钢化玻璃马赛克层3，第四层是热熔胶膜层，第五层是有机透明板层。

需要进一步提高其抗冲击能力时，除加厚各结构层外，还可以进行更多层次的热压复合。如：第一层是有机透明板层，第二层是热熔胶膜层，第三层是钢化玻璃马赛克层，第四层是热熔胶膜层，第五层是有机透明板层，第六层是热熔胶膜层，第七层是钢化玻璃马赛克层，第八层是热熔胶膜层，第九层是有机透明板层。

更多层次的热压复合，可以按照上述层间的布置规律，多次循环的布置层间关系的多层热压复合。或是跳出本循环规律，任意组合布置的层间关系也可实现抗冲击的作用。

钢化玻璃马赛克层的设计，由钢化玻璃马赛克单元体4配列构成联锁块结构，用于组成抗冲击复合透明玻璃。

有机透明板材的厚度不小于1mm，材料可采用：PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，又称亚克力或有机玻璃)、PS(聚苯乙烯)、AS与SAN(苯乙烯丙烯腈)、MS(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)等。

热熔胶膜厚度可设计为0.05～0.20mm之间，可加厚以保证嵌缝密实，材料可采用：EVA热熔胶膜(主要成分为醋酸乙烯共聚物)、TPU热熔胶膜(主要材料为聚氨酯)、PA热熔胶膜(主要成分为共聚酰胺)等。

钢化玻璃马赛克层由块状钢化玻璃按照矩阵或错缝紧密排列，排列间隙一般不大于0.5mm。热熔胶膜层的热熔胶膜可以渗透嵌缝到排列间隙中。

钢化玻璃马赛克材质可为半钢化、钢化或超钢化玻璃，钢化度不小于2N/cm。

半钢化玻璃又称热增强玻璃。半钢化玻璃介于普通平板玻璃和钢化玻璃之间的一个品种，它兼有钢化玻璃的部分优点，如强度较普通浮法玻璃高，是普通浮法玻璃的2倍，同时又回避了钢化玻璃平整度差，易自爆，一旦破坏即整体粉碎等不如人意之弱点。半钢化玻璃破坏时，沿裂纹源呈放射状径向开裂，一般无切向裂纹扩展，所以破坏后一般情况下仍能保持整体不塌落。

钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。

玻璃马赛克，其具备一定的抗压强度、抗拉强度、耐高温、耐水、耐酸性。

钢化玻璃马赛克单元体为长方形或正方形，优选正方形，其四角导圆，如图所示。单元体的边长一般不小于5mm，厚度一般不小于2mm。单元体边长与厚度的比值越小，受到冲击荷载作用时的拱效应越强，耐冲击性也越好。

Claims (10)

1.抗冲击复合玻璃，其特征在于该抗冲击复合玻璃的层间结构至少包括：有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层，

有机透明板层至少构成该抗冲击复合玻璃的暴露表面层；

有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层三者中至少有钢化玻璃马赛克层参与构成该抗冲击复合玻璃的间层；

构成该抗冲击复合玻璃的各层之间复合连接，形成平面或曲面的抗冲击复合玻璃。

2.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

钢化玻璃马赛克层由钢化玻璃马赛克单元体按照矩阵或错缝紧密排列构成联锁块离散体芯层作为一层，相邻的钢化玻璃马赛克单元体之间的排列间隙小于等于0.5mm；

钢化玻璃马赛克单元体采用方形，单元体的边长大于等于5mm，厚度大于等于2mm。

3.根据权利要求2所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

钢化玻璃马赛克单元体采用半钢化玻璃、钢化玻璃、超钢化玻璃、或玻璃马赛克。

4.根据权利要求1～3任一所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

邻接钢化玻璃马赛克层的上层和下层均采用热熔胶膜层复合连接；

热熔胶膜层介于有机透明板层和钢化玻璃马赛克层之间、介于钢化玻璃马赛克层和钢化玻璃马赛克层之间、或介于有机透明板层和有机透明板层之间。

5.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

有机透明板层的厚度大于等于1mm；

热熔胶膜层的厚度介于0.05～0.20mm之间。

6.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

该抗冲击复合玻璃采用五层，各层经热处理压制成平面或曲面的抗冲击复合玻璃，其层间结构是：第一层是有机透明板层，第二层是热熔胶膜层，第三层是钢化玻璃马赛克层，第四层是热熔胶膜层，第五层是有机透明板层；

该抗冲击复合玻璃或采用九层，各层经热处理压制成平面或曲面的抗冲击复合玻璃，其层间结构是：第一层是有机透明板层，第二层是热熔胶膜层，第三层是钢化玻璃马赛克层，第四层是热熔胶膜层，第五层是有机透明板层，第六层是热熔胶膜层，第七层是钢化玻璃马赛克层，第八层是热熔胶膜层，第九层是有机透明板层。

7.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

该抗冲击复合玻璃的各层之间的复合连接采用热压复合。

8.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

有机透明板层采用聚碳酸酯板、聚甲基丙烯酸甲酯板、聚苯乙烯板、苯乙烯丙烯腈板、或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物板；

该抗冲击复合玻璃中的有机透明板层采用以上其中一种的板层或其中组合的板层参与构成其层间结构。

9.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

热熔胶膜层采用醋酸乙烯共聚物膜、聚氨酯膜、或共聚酰胺膜；

该抗冲击复合玻璃中的热熔胶膜层采用以上其中一种的膜层或其中组合的膜层参与构成其层间结构。

10.根据权利要求1所述的抗冲击复合玻璃，其特征在于：

有机透明板层、热熔胶膜层、钢化玻璃马赛克层各层均为透明或半透明。

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