CN104369476B - 一种轻型防弹玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻型防弹玻璃，另外还包括其制法。玻璃和聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结，所述聚氨酯胶水为双组份聚氨酯胶水，其包括：A组分：多元醇聚合物；B组分：异氰酸酯；两组分的体积比A：B=100:65～75。该防弹玻璃使用双组分聚氨酯胶水粘接玻璃和聚碳酸酯板，利用聚氨酯胶水固化后的柔性和耐穿透性及聚碳酸酯板本身的柔性和比玻璃更清、透光率更高的特性，将传统防弹玻璃厚而重且透光率较低等缺陷解决掉。且具有重量更轻、厚度更薄、透光率更高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及特种玻璃及其加工技术，具体是一种轻型防弹玻璃及其制备方法。
背景技术
传统防弹玻璃生产工艺有干法夹层和湿法夹层两种。干法夹层是采用不同厚度的浮法玻璃，中间以聚乙烯醇缩丁醛经过高温高压和玻璃粘接，形成由多片玻璃组成的复合玻利制品。干法夹层工艺所用的材料为：1、不同厚度的浮法玻璃若干；2、聚乙烯缩丁醛胶片（PVB）；3、防爆膜。其主要工艺流程如图1所示。
主要的结构特点：
1.需要的玻璃层数较多。采用的不同厚度玻璃进行组合，一般不少于三层玻璃，厚度目前以不低于26mm厚度来满足最低级F64式***铅芯弹的射击要求。如果生产可以防FJ79狙击步枪的防弹玻璃，应使用6层玻璃，总厚度在60mm以上才可以满足。
2.产品单位重量较重。最轻重量都要大于26KG/㎡。
湿法夹层制作工艺是将不同厚度的玻璃周边使用间隔条形成均匀空腔，然后使用合成树脂浇水填灌，灌满空腔后，将产品在紫外下固化，进而将几片玻璃粘合在一起的制作工艺。湿法夹层工艺所使用的材料：1、合成UV丙烯酸（或丁二酯+甲酯等聚合物胶水；很多厂家在自己将几种化学物质搭配做胶水，因此，成分并不固定统一）；2、不同厚度的浮法玻璃若干。
3、防爆膜。其主要工艺流程如图2所示。
此法生产的防弹玻璃同厚度同玻璃结构的抗冲击性能，低于干法夹层同厚度同玻璃结构的防弹玻璃抗冲击性能。这主要是因为胶水层固化后的抗冲击柔性较PVB差造成的。
另外，此两种方法生产的防弹玻璃由于受到工艺条件和结构的限制，造成所生产的防弹玻璃存在单体过重，产品过后，透光率偏低且光畸变现象严重等缺陷。产品安装困难，应用领域狭窄等诸多问题困扰中端客户和最终用户。急需要有更轻更薄的防弹玻璃来解决传统工艺产品的弊端。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供了一种轻型防弹玻璃，使用双组分聚氨酯胶水粘接玻璃和聚碳酸酯板，利用聚氨酯胶水固化后的柔性和聚碳酸酯板本身的柔性和较玻璃更清、透光率更高的特性，将传统防弹玻璃厚而重且透光率较低等缺陷解决掉。
本发明的技术方案是这样实现的：轻型防弹玻璃，玻璃和聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结，所述聚氨酯胶水为双组份聚氨酯胶水，其包括：
A组分：多元醇聚合物；
B组分：异氰酸酯；
两组分的体积比A：B=100:65～75。
所述多元醇聚合物为甲硅烷基聚醚≥80%，丁二醇≤20%，共计100%。
所述异氰酸酯为3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸（基）甲基环己烷50-100%,聚异氰酸酯25-50%，共计100%。
可以在粘结聚氨酯胶水的玻璃一侧涂覆一层底漆，所述底漆组成为蒸馏水50～80%，硅烷偶联剂10～20%，异丙醇＜10%，共计100%。
所述玻璃为普通浮法玻璃或者特殊玻璃等，而且至少为一层，每层玻璃之间是PVB胶片；所述聚碳酸酯板至少为一层，每层聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结。
另外，最外侧聚碳酸酯板表面可以贴一层防划膜，例如聚酯防滑膜。
本发明还提供了轻型防弹玻璃的制备方法，其步骤如下：
①PC板的准备：将PC板裁切成需要的尺寸，然后在40～60℃温度环境下烘干12小时，然后放置于18～23℃相对湿度50%RH的环境内待使用；
②玻璃的准备：对玻璃进行裁切、磨边成型处理后清洗、干燥，在玻璃表面涂上一层底漆，在操作间环境内放置40秒左右自然干燥后即可使用；
③聚氨酯胶水罐装：在玻璃或PC板表面涂覆TPS胶或丙烯酸胶带作为周边密封条间隔带，然后两片玻璃压合，将产品放置于灌装设备上进行聚氨酯胶水灌装；
④密封、固化处理：灌装结束后，将灌装口进行密封处理，然后自然固化，产品固化环境为18～23℃相对湿度50%RH。
所述胶水灌装前，需要对存在于设备内的胶水进行抽真空排气处理。
所述底漆涂覆的数量按照每平方米6g±1.5g。
所述玻璃压合后两层玻璃之间的间隔为2mm±0.2mm。
本发明的有益效果为：本专利发明采用一种特殊中间层替代传统的PVB胶片，采用灌浆法，并对组成产品的聚碳酸酯表面烘干处理，从而使用玻璃、胶水、聚碳酸酯及表面涂层等复合而成的产品，具备较好的抗冲击效果。其功能可以完全替代传统意义的防弹玻璃，且具有重量更轻（较同级别枪型对应的传统防弹玻璃重量减轻50%左右）；厚度更薄（同级别枪型相比，厚度减薄约20～60%）。透光率更高均远远高于国标水平。产品在按照国家标准严格测试中体现了优越的抗穿透性能（子弹类型、射击距离、射击次数均严格按照国家标准进行测试并通过）。
附图说明
图1是干法夹层工艺流程图。
图2是湿法夹层工艺流程图。
图3是本发明轻型防弹玻璃的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明。
实施例1
如图1所示，轻型防弹玻璃，玻璃和聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结，所述聚氨酯胶水为双组份聚氨酯胶水，其包括：A组分：多元醇聚合物；B组分：异氰酸酯，两组分的体积比A：B=100:65。其中，多元醇聚合物为甲硅烷基聚醚80%，丁二醇20%；异氰酸酯为3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸（基）甲基环己烷50%,聚异氰酸酯50%。粘结聚氨酯胶水的玻璃一侧涂覆一层底漆，所述底漆组成为蒸馏水72%，硅烷偶联剂20%，异丙醇8%。
轻型防弹玻璃的制备方法为：
首先将PC板裁切成需要的尺寸，然后在40~60℃温度环境下烘干12小时，然后放置于18～23℃相对湿度50%RH的环境内待使用；对玻璃进行裁切、磨边成型处理后。使用去离子水进行清洗并干燥。在玻璃表面涂上一层底漆，涂覆的数量按照每平方米6g左右为宜，在操作间环境内放置40秒左右自然干燥后即可使用。在玻璃或PC板表面涂覆TPS胶作为周边密封条间隔带，压和厚度以2mm+0.2/-0.2为宜。将产品放置于灌装设备上进行聚氨酯胶水灌装。胶水灌装前，需要对存在于设备内的胶水进行抽真空排气处理，灌装结束后，将灌装口进行密封处理。产品平放置于较平坦的平台车上自然固话。产品固化环境为18~23℃相对湿度50%RH。固化48小时后可以搬动，但仍需要再固化96小时才可以达到发货要求。产品完全固化后，对制品周边使用铝箔胶带密封并粘贴上对应的标签即可等待发运。
实施例2
轻型防弹玻璃，玻璃和聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结，所述聚氨酯胶水为双组份聚氨酯胶水，其包括：A组分：多元醇聚合物；B组分：异氰酸酯，两组分的体积比A：B=100:70。其中，多元醇聚合物为甲硅烷基聚醚85%，丁二醇15%；异氰酸酯为3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸（基）甲基环己烷70%,聚异氰酸酯30%。粘结聚氨酯胶水的玻璃一侧涂覆一层底漆，所述底漆组成为蒸馏水80%，硅烷偶联剂15%，异丙醇5%。
其制备方法同实施例1。
实施例3
轻型防弹玻璃，玻璃和聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结，所述聚氨酯胶水为双组份聚氨酯胶水，其包括：A组分：多元醇聚合物；B组分：异氰酸酯，两组分的体积比A：B=100:75。其中，多元醇聚合物为甲硅烷基聚醚90%，丁二醇10%；异氰酸酯为3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸（基）甲基环己烷75%,聚异氰酸酯25%。粘结聚氨酯胶水的玻璃一侧涂覆一层底漆，所述底漆组成为蒸馏水74%，硅烷偶联剂20%，异丙醇6%。
其制备方法同实施例1。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.轻型防弹玻璃，其特征在于，玻璃和聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结，所述聚氨酯胶水为双组份聚氨酯胶水，其包括：
A组分：多元醇聚合物；
B组分：异氰酸酯；
两组分的体积比A：B=100:65～75，
所述异氰酸酯为3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸（基）甲基环己烷50-100%,聚异氰酸酯25-50%，共计100%。
2.根据权利要求1所述的轻型防弹玻璃，其特征在于，所述多元醇聚合物为甲硅烷基聚醚≥80%，丁二醇≤20%，共计100%。
3.根据权利要求1所述的轻型防弹玻璃，其特征在于，粘结聚氨酯胶水的玻璃一侧涂覆一层底漆，所述底漆组成为蒸馏水50～80%，硅烷偶联剂10～20%，异丙醇＜10%，共计100%。
4.根据权利要求1所述的轻型防弹玻璃，其特征在于，所述玻璃至少为一层，每层玻璃之间是PVB胶片；所述聚碳酸酯板至少为一层，每层聚碳酸酯板之间用聚氨酯胶水粘结。
5.根据权利要求3所述的轻型防弹玻璃，其特征在于，最外侧聚碳酸酯板表面贴一层防划膜，所述防划膜为聚酯膜。
6.如权利要求1-5任一项所述的轻型防弹玻璃的制备方法，其特征在于，
①PC板的准备：将PC板裁切成需要的尺寸，然后在40～60℃温度环境下烘干12小时，然后放置于18～23℃相对湿度50%RH的环境内待使用；
②玻璃的准备：对玻璃进行裁切、磨边成型处理后清洗、干燥，在玻璃表面涂上一层底漆，在操作间环境内放置40秒左右自然干燥后即可使用；
③聚氨酯胶水罐装：在玻璃或PC板表面涂覆TPS胶或使用丙烯酸胶带作为周边密封条间隔带，然后两片玻璃压合，将产品放置于灌装设备上进行聚氨酯胶水灌装；
④密封、固化处理：灌装结束后，将灌装口进行密封处理，然后自然固化，产品固化环境为18～23℃相对湿度50%RH。
7.根据权利要求6所述的轻型防弹玻璃的制备方法，其特征在于，胶水灌装前，需要对存在于设备内的胶水进行抽真空排气处理。
8.根据权利要求6所述的轻型防弹玻璃的制备方法，其特征在于，底漆涂覆的数量按照每平方米6g±1.5g。
9.根据权利要求6所述的轻型防弹玻璃的制备方法，其特征在于，玻璃压合后两层玻璃之间的间隔为2mm±0.2mm。
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