RU1371U1 - Слоистое бронестекло - Google Patents

Abstract

1. Слоистое бронестекло, содержащее слоистый пакет из по меньшей мере двух листов силикатного стекла, оклеенных с двух сторон полимерными пленками, отличающееся тем, что поверхности полимерных пленок смежных слоев непосредственно контактируют между собой по всей площади, на торцевой поверхности пакета размещено средство для герметизации стыков слоев от окружающей среды, а сам торец заключен в обойму, охватывающую его по всему периметру.2. Бронестекло по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно по меньшей мере один слой из листа ударопрочной пластмассы, оклеенного с двух сторон полимерной пленкой, связанный со смежным слоем силикатного стекла аналогично связи слоев силикатного стекла между собой.3. Бронестекло по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в качестве средства для герметизации стыков слоев используется однокомпонентный водостойкий силиконовый герметик.4. Бронестекло по п. 1, 2 или 3, отличающееся тем, что обойма выполнена из стального швеллера, на внутренней поверхности которого размещен цементно-песчаный состав.

Description

СЛОИСТОЕ БРОНЕСТЕКЛО

Изобретение относится к строительным материалам, а более конкретно - к слоистым бронестеклам. Наиболее успешно заявляемое стекло может быть использовано для остекления банковских и других специальных помещений в целях защиты обслуживающего персонала от ручного стрелкового оружия.

В настоящее время в качестве защитных прозрачных ограждений наиболее широко применяются слоистые бронестекла, которые, обладая высокими защитными свойствами, имеют значительно меньшую стоимость по сравнению с монолитными литыми бронестеклами.

Слоистые бронестекла чаще всего представляют из себя монолитные слоистые пакеты из листов силикатного стекла. Листы силикатного стекла соединяются друг с другом различными межслойными соединительными материалами путем склеивания или сплавления.

В частности из патента ФРГ No 2650120 по кл.СОЗС27/12 известно слоистое бронестекло, состоящее из листов силикатного стекла, соединенных в пакет с помощью эластичных пластмассовых пленок. Технология изготовления стекла заключается в последовательном нанесении на склеиваемые листы указанных пленок в форме растворов с силонами и поливиниловыми спиртами, приложении к пакету сжимающего усилия и последующей его сушке.

Такое стекло обладает достаточно высокой ударной прочностью. Однако процесс изготовления такого стекла довольно продолжителен и экологически вреден, т.к. испарение растворителей соединительных пластмассовых пленок, происходящее через стыки торцов листов, занимает много времени, а сами пары растворителей вредны для окружающей среды. Для улавливания этих испарений при нанесении склеивающих растворов и их высыхании необходимо применение вытяжной вентиM-rfbTT8-UUJTJ2// 1 2;-B32b1 7/ ID

ляции. Все это существенно усложняет и удорожает процесс изготовления бронестекла, вследствие чо го оно имеет высокую стоимость.

Более распространенным являются слоистые бронестекла слои которого связаны в монолитный пакет термопластичными соединительными материалами. В частности из патента ФРГ No 2532412 по кл.СОЗС27/12 известно пуленепробиваемое слоистое бронестекло, содержащее пакет из, по меньшей мере, двух листов силикатного листа, оклеенных полимерными пленками из сополимеров пинилхлорида и глицнднлмечакрилата, между которыми расположен соединительный слой из термопластичного иоливииилхлорида.Технология изготовления этого стекла заключается в том, что листы силикатного стекла, оклеенные полимерными пленками, укладывают в пакет, размещая между ними соединительные слои из мягкого поливинилхлорида. Для предварительного соединения слоев собранный пакет подвергают сжатию, пропуская через вальцы, при одновременном нагреве до температуры порядка 130°С, в результате чего происходит частичное расплавление соединительных слоев из мягкого поливинилхлорида. Для окончательного соединения слоев стеклопакета его помещают в резиновый мешок, нагревают в автоклаве при повышенном давлении до температуры порядка 170-175°С и затем медленно охлаждают. При этом соединительные сОгои поливинилхлорида сначала полностью расплавляются, а затем, застывая, соеди- Ј няют слои стекла в монолитный пакет.

Это стекло обладает довольно высокой ударной стойкостью. Однако из-за существенной разницы коэффициентов теплового расширения силикатного стекла и соединительных слоев из поливинилхлорида при резких колебаниях температуры в стеклоблоке возникает сложное напряженно-деформированное состояние. Вследствие этого при резких колебаниях температуры такое стекло склонно к повышенному трещинообразованию при силовом воздействии на него со стороны торцов. Для

vcMfl

s з , 1

,

ч - е..-. ..BV..°

изготовления данного стекла требуется сложное оборудование, вследствие чего стекло имеет высокую стоимость.

В основу изобретения была положена задача разработать конструкцию слоистого бронестекла, и котором полимерные пленки смежных слоев пакета взаимодействовали бы таким образом, чтобы слои образовывали монолитный пакет без применения межслойных соединительных материалов, благодаря чему упрощается конструкция бронестекла и технология его изготовления при сохранении высоких защитных свойств слоистых бронестекол.

Поставленная задача решается тем, что предложено слоистое бронестекло, содержащее слоистый пакет из, по меньшей мере, двух листов силикатного стекла, оклеенных с двух сторон полимерными пленками, в котором новым является то, что поверхности полимерных пленок смежных слоев непосредственно контактируют между собой по всей площади без зазора, на торцевой поверхности пакета размещено средство для герметизации стыков слоев от окружающей среды, а сам торец заключен в обойму, охватывающую его по всему периметру.

Вследствие такого решения между поверхностями полимерных пленок смежных слоев бронестекла воздух отсутствует и смежные слои, в полном соответствии с известными законами физики, плотно прижаты друг к другу под действием атмосферного давления, благодаря чему и достигается получение монолитного слоистого пакета без применения межслойных соединительных материалов, что упрощает конструкцию бронестекла, технологию его изготовления и стоимость, при сохранении высоких защитных свойств.

Новым является так же то, что стекло содержит дополнительно, по меньшей мере, один слой из листа ударопрочной пластмассы, оклеенного с двух сторон полимерной пленкой, связанный со смежным слоем силикатного стекла аналогично связи слоев силикатного стекла

с 3$iсм ft

- 3 между собой.

Такое решение дополнительно повышает осколкобезопасность стекла и его ударную прочность.

Так же новым является то, что в качестве средства для герметизации стыков слоев используется однокомпонентный водостойкий силиконовый герметик.

Такой герметик имеет хорошую адгезию к стеклу, имеет достаточную прочность и водостойкость. Он прост в обращении и нетоксичен.

Кроме этого новым является то, что обойма выполнена из стального швеллера, на внутренней поверхности которого размещен цементно-песчаный состав.

Такое решение обеспечивает гарантированно надежную фиксацию слоев от относительного перемещения. Сталь, ценентно-песчаный состав и стекло имеют одинаковые коэффициенты температурного расширения, что исключает появление дополнительных напряжений в слоистом бронестекле.

Сущность настоящего изобретения более подробно разъясняется нижеследующими примерами, подтверждающими возможность его осуществления, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает общий вид заявляемого слоистого бронестекла, аксонометрическая проекция;

фиг.2 схематично изображает фрагмент зоны углового стыка двух смежных слоев бронестекла в увеличенном масштабе;

фиг.З - сечение А-А по фиг.1.

Бронестекло выполнено в виде пакета из, как минимум, двух слоев силикатного стекла 1 и одного слоя ударопрочной пластмассы 2, торец которого по всему периметру заключен в обойму 3 из стального швеллера. Слои представляют собой листы силикатного стекла 1 или ударопрочной пластмассы 2, оклеенные с двух сторон полимерной

f%ЮЧМ

пленкой 4. В качестве ударопрочной пластмассы наиболее целесообразно использовать поликарбонат, имеющий высокую ударную прочность. Лист ударопрочной пластмассы 2 располагается с тыльной стороны пакета бронестекла. Поверхности полимерных пленок 4 смежных слоев непосредственно контактируют между собой по всей площади без зазора, а стыки слоев изолированы от окружающей среды герметиком 5, нанесенным на торцевую поверхность пакета по всему периметру. Вследствие этого воздух между слоями отсутствует и они плотно прижаты друг к другу под действием атмосферного давления, образуя монолитный слоистый пакет без применения какого-либо межел он ног о соединительного материала.

Пакет из листов силикатного стекла 1 и ударопрочной пластмассы 2 зафиксирован в обойме 3 с помощью цементно-песчасного состава 6, нанесенного па ее внутреннюю поверхность. Обойма 3 надежно фиксирует листы от смещения друг относительно друга, предотвращает повреждение герметика 5 и разгерметизацию стыков листов пакета. Стальной швеллер, из которого выполнена обойма 3, цементно-погчаный состав 6 и стекло 1 имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения, что исключает возникновение в бронестекле дополнительных напряжений из-за колебаний температуры. В качестве герметика 5 наиболее целесообразно применять однокомпонентные силиконовые водостойкие герметики, которые имеют хорошую адгезию к стеклу, достаточно высокую механическую прочность и водостойкость. Они просты в обращении и безопасны для окружающей среды. В качестве герметика 5 так же успешно может использоваться оконная замазка.

Бронестекло работает следующим образом. При попадании пули происходит возникновение сети радиальных и кольцевых трещин в каждом слое стекла 1. В зоне удара на первом, втором слоях стекла 1 образуются области, в которых стекло разрушается до мельчайших ос,

- колков. Из механики разрушения известно, что кинетическая энергия разрушающего тела (нули) расходуется на потенциальную энергию деформирования материала разрушаемого тела и кинетическую энергию распространения трещин. Полимерные пленки 4, которыми оклеены слои силикатного стекла 1 и ударопрочной пластмассы 2, обеспечивают локализацию процесса трещинообразования и предотвращают от разлета осколков.

Для изготовления бронестекла используют листы силикатного стекла 1 и ударопрочной пластмассы 2, оклеенные с двух сторон полимерной пленкой 4 толщиной до 0,3 мм. Перед началом изГОТОНЛРНИЯ бронестекла поверхности полимерных пленок 4 очищают от ныли и обезжиривают. На горизонтальную поверхность укладывают слой ударопрочной пластмассы 2, образующий тыльную сторону бронестекла. Затем на него поочередно укладывают необходимое количество слоев силикатного стекла 1. К поверхности верхнего слоя силикатного стекла 1 уложенного пакета прикладывают давление, превышающее атмосферное, до полного соприкосновения поверхностей полимерных пленок 4 смежных слоев между собой. Вследствие этого воздух между слоями 1, 2 полностью вытесняется и слои оказываются плотно прижатыми друг к другу под действием атмосферного давления, образуя монолитный слоистый пакет без применения каких-либо межслойных соединительных материалов. На торцевую поверхность пакета наносят герметик 5 для изоляции стыков слоев от окружающей среды. После этого торец стеклопакета заключают в обойму 3 из стального швеллера, на внутреннюю поверхность которой нанесен цементно-песчаный состав.

Количество слоев силикатного стекла 1 и ударопрочной пластмассы 2, из которых собирается бронестекло, а так же их толщина выбираются в каждом конкретном случае, исходя из необходимой степени

УИ°4&1

- tj -

защиты. Например, для предохранения от нуль пистолета Макарова (кал.9 мм) при дистанции стрельбы от 5 метров и более, стекло должно состоять, как минимум, из двух слоев силикатного стекла толщиной по 6 мм и листа поликарбоната толщиной 5 мм или листа оргстекла толщиной 10 мм. Для предохранения от пуль автомата Калашникова АКМ (кал.7,62 мм) при дистанции стрельбы от 5 метров и более, стекло должно состоять, как минимум, из шести слоев силикатного стекла толщиной по 6 мм и слоя поликарбоната толщиной 5 мм или слоя оргстекла толщиной 10 мм. В необходимых случаях бронестекло может быть из готовлено из листов силикатного стекла 1 различной толщины и нескольких листов ударопрочной пластмассы 2.

Данное стекло обладает высокой ударной прочностью и может обеспечить защиту от всех видов ручного стрелкового оружия. Оно просто по конструкции. Резкие колебания температуры не влияют на его напряженно-деформированное состояние. Вследствие простоты конструкции технология изготовления стекла проста в реализации, не требует никакого специального оборудования и межслойных материалов для соединения слоев бронестекла n монолитный пакет, безопасна для окружающей среды. Процесс изготовления стекла не содержит длительных технологических операций, вследствие чего является высокопроизводительным .

Claims (4)

1. Слоистое бронестекло, содержащее слоистый пакет из по меньшей мере двух листов силикатного стекла, оклеенных с двух сторон полимерными пленками, отличающееся тем, что поверхности полимерных пленок смежных слоев непосредственно контактируют между собой по всей площади, на торцевой поверхности пакета размещено средство для герметизации стыков слоев от окружающей среды, а сам торец заключен в обойму, охватывающую его по всему периметру.

2. Бронестекло по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно по меньшей мере один слой из листа ударопрочной пластмассы, оклеенного с двух сторон полимерной пленкой, связанный со смежным слоем силикатного стекла аналогично связи слоев силикатного стекла между собой.

3. Бронестекло по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в качестве средства для герметизации стыков слоев используется однокомпонентный водостойкий силиконовый герметик.

4. Бронестекло по п. 1, 2 или 3, отличающееся тем, что обойма выполнена из стального швеллера, на внутренней поверхности которого размещен цементно-песчаный состав.