本發(fā)明屬于玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防彈玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

防彈玻璃是對(duì)槍彈具有特定阻擋能力的夾層安全玻璃。目前普遍采用的防彈玻璃主要是多層優(yōu)質(zhì)浮法玻璃與聚乙烯醇縮丁醛(簡(jiǎn)稱pvb)中間膜或者聚碳酸酯纖維夾層經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝處理而成的高安全性玻璃，主要原理是通過逐漸抵消和吸收來消除子彈的沖擊能量，通過中間膜形成一種高級(jí)無濺射防彈、防爆及防爆玻璃夾層，它具有對(duì)聲波的阻尼功能，能起到較好的隔音效果，一旦遭受到破壞，會(huì)產(chǎn)生裂紋，但玻璃仍與中間膜附在一起而不會(huì)脫落，極大的減少對(duì)人體及財(cái)產(chǎn)的損害。

目前防彈玻璃傳統(tǒng)制作方法為多層疊合擠壓工藝：將玻璃或有機(jī)玻璃和優(yōu)質(zhì)工程塑料按照一定順序疊合，放入平壓機(jī)中預(yù)壓合片，再將合片玻璃送入蒸壓釜中維持高溫高壓，一段時(shí)間后取出即得防彈玻璃。

現(xiàn)有的防彈玻璃的制備方法存在以下缺點(diǎn)：

1、制作防彈玻璃的方法很多，但這些方法基本都是利用玻璃材料的突破，制作工藝仍是傳統(tǒng)多層疊合擠壓工藝，并未獲得突破。

2、對(duì)于多層疊合擠壓工藝，擠壓過程中會(huì)出現(xiàn)擠壓不到位，各層材料之間粘接不夠緊密、均勻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

3、對(duì)于多層疊合擠壓工藝，有預(yù)壓、蒸壓兩個(gè)過程，這兩個(gè)過程中都需要一定的溫度和壓力，且要維持較長(zhǎng)的一段時(shí)間，所以傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝周期過長(zhǎng)，能耗高，不適合規(guī)?；魉€生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種防彈玻璃及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中防彈玻璃各基板之間粘接不夠緊密、均勻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，且生產(chǎn)工藝周期過長(zhǎng)，能耗高的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種防彈玻璃，包括面板、中間層和背板三層基板，相鄰基板之間的邊緣處設(shè)置有一圈密封條，相鄰基板通過雙組份聚氨酯膠粘結(jié)在一起；

a組分：低聚多元醇、異氰酸酯、丙二醇和活性稀釋劑；

b組分：三羥基甲基丙烷、聚四亞甲基醚二醇；

a組分與b組分按照質(zhì)量份數(shù)100:58的比例混合。

該雙組份聚氨酯膠常溫下100g凝膠時(shí)間10-15min，凝膠時(shí)間短，提高制作防彈玻璃的制作效率。固化后呈無色透明，透光性極高，邵氏硬度為90-95，極限拉伸率為117％，膠水的密度為1.05g/ml，抗拉強(qiáng)度21mpa，粘度為400cp，固化后的雙組份聚氨酯性能良好，提高了防彈玻璃的強(qiáng)度、透光性。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述低聚多元醇為聚四氫呋喃二醇、聚丙二醇中的一種或者組合，活性稀釋劑為丙烯酸。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述a組分中聚多元醇與丙二醇質(zhì)量份數(shù)比例為1：2，異氰酸酯指數(shù)為1.01-1.05，其它為活性稀釋劑，調(diào)節(jié)異氰酸酯基(nco)質(zhì)量份數(shù)為a組分的24％；b組分中，聚四亞甲基醚二醇含量為b組分的5-8％。

所述面板、中間層和背板為浮法玻璃、pc玻璃、聚乙烯醇縮丁醛或者聚氨酯中的一種或者兩種或者三種的組合。

本申請(qǐng)中所述防彈玻璃，當(dāng)子彈穿透面板、中間層和膠水填充層時(shí)，玻璃的破碎與膠水的摩擦?xí)鸨坏窒臀兆訌椀膭?dòng)能，到達(dá)背板材料時(shí)，利用pc高分子材料的韌性，通過自身的形變?cè)俅螌?shí)現(xiàn)對(duì)子彈動(dòng)能的消耗，而且區(qū)別于其它有無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺。本發(fā)明中采用的浮法玻璃與pc玻璃均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的光學(xué)性能，使用的雙組份聚氨酯膠，即fuleri膠，為無色的流體膠，固化后形成的固體光學(xué)性能接近有機(jī)玻璃，具有高透光性，折射率與玻璃基材相近，成像質(zhì)量較高。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述面板、中間層為普通浮法玻璃，背材為pc玻璃。pc作為面板材料和夾層材料時(shí)，材料形變受到限制，對(duì)防彈性能貢獻(xiàn)低，不利于提高防彈性能；pc作為背板材料時(shí)，能夠利用高分子材料的韌性，通過自身的形變實(shí)現(xiàn)對(duì)子彈的動(dòng)能消耗，而且區(qū)別于無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺物，提高防彈玻璃性能。所選浮法玻璃符合gb11614的要求，pc玻璃符合相應(yīng)技術(shù)要求。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述面板、中間層和背板之間相互平行，面板與中間層以及中間層與背板的間距為5-10mm。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述中間層上設(shè)置有防爆膜。防彈玻璃具有優(yōu)良的防彈性能，面板采用浮華玻璃，中間層采用浮華玻璃并貼有pvb防爆膜，背板基材采用pc玻璃，基材與基材之間用新型雙組份聚氨酯膠填充。子彈穿透面板、中間層和膠水填充層時(shí)，玻璃的破碎與膠水的摩擦?xí)鸨坏窒臀兆訌椀膭?dòng)能，到達(dá)背板材料時(shí)，利用pc高分子材料的韌性，通過自身的形變?cè)俅螌?shí)現(xiàn)對(duì)子彈動(dòng)能的消耗，而且區(qū)別于其它有無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺。采用三面基材，基材間隔的四周先用不銹鋼條連接密封，不銹鋼條表面再用橡膠條密封，形成三基材兩腔室的結(jié)構(gòu)，封邊完成后向兩腔室中灌注滿雙組份聚氨酯膠(fuleri膠)，該膠密度接近于純水，固化后防彈玻璃的整體質(zhì)量相對(duì)于多層疊合防彈玻璃有明顯的降低。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封條包括不銹鋼條和橡膠條，且不銹鋼條位于橡膠密封條的內(nèi)側(cè)。不銹鋼條厚1-2mm，寬度與基板間隔一致，不銹鋼條與基板之間用玻璃結(jié)構(gòu)膠粘接，再用密封條覆蓋不銹鋼，形成三層基板兩個(gè)腔室結(jié)構(gòu)，并留有灌膠孔。

上述防彈玻璃的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、挑選表面無劃痕的浮法玻璃、pc玻璃、聚乙烯醇縮丁醛或者聚氨酯的中一種或者兩種或者三種片材加工成規(guī)定尺寸的基板，清洗并烘干；

步驟二、在溫度保持20-25℃，濕度保持40-60％的無塵室中，使用工裝，按照面板--中間層--背板順序放置基板，基板之間相互平行，間距5-10mm；然后先用不銹鋼條將相鄰基板連接固定，不銹鋼條厚1-2mm，寬與基板間隔一致，不銹鋼條與基板之間用玻璃結(jié)構(gòu)膠粘接，再用密封條覆蓋不銹鋼，形成三層基板兩個(gè)腔室結(jié)構(gòu)，并留有灌膠孔；

步驟三、將上述制作的防彈玻璃板結(jié)構(gòu)豎直放置，灌膠孔位于上端，然后從預(yù)留的灌膠孔向內(nèi)基板間的腔室內(nèi)灌注fuleri膠，兩個(gè)腔室注滿膠后，將灌膠孔密封；

步驟四、注膠后，常溫常壓下固化10-15min即可成形，從工裝中取出即可得防彈玻璃板。

本發(fā)明制備防彈玻璃采用的fuleri型膠在常溫常壓下即可固化成形，因此在制備過程中不需要經(jīng)過升溫、加壓等工序，工業(yè)能耗低，生產(chǎn)成本低。從玻璃基材制備到防彈玻璃板成形整個(gè)生產(chǎn)周期約為30min，操作流程簡(jiǎn)便，效率高，適應(yīng)規(guī)?；魉€生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述工裝包括水平設(shè)置有導(dǎo)軌和設(shè)置在導(dǎo)軌上的多個(gè)夾具，所述夾具包括u型卡槽支撐柱和滑塊，支撐柱的下端與滑塊固連，上端與u型卡槽固連，滑塊卡設(shè)在導(dǎo)軌上，u型卡槽的側(cè)壁上開設(shè)有螺紋孔，螺紋孔中設(shè)置有螺栓。把三層基板放置在u型卡槽中，并在基板之間設(shè)置不銹鋼條，通過旋鈕螺栓，使螺栓的一端與基板相抵持，加緊基板，然后采用結(jié)構(gòu)膠將不銹鋼條與基板粘接在一起，再用密封條覆蓋不銹鋼，所述夾具可以沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述灌膠時(shí)采用專用的灌膠設(shè)備，該設(shè)備包括支架和設(shè)置在支架上的膠桶、機(jī)械臂和控制器，所述膠桶上設(shè)置有吸膠裝置，吸膠裝置上設(shè)置有膠管，膠管的一端插入膠桶中，另一端與設(shè)置在機(jī)械臂上的膠槍連通，吸膠裝置、機(jī)械臂與控制器之間電連接。灌膠時(shí)，將膠槍插入灌膠孔中，然后通過控制器控制吸膠裝置進(jìn)行工作，將膠桶中的fuleri型膠吸入膠管并通過膠槍注入基板間的腔室內(nèi)。當(dāng)中基板間的腔室注滿后，通過控制器停止吸膠裝置。同時(shí)可以通過控制器調(diào)節(jié)機(jī)械臂的擺動(dòng)，使將膠槍能方便的插入灌膠孔中。另外，膠桶的蓋子上設(shè)置有攪拌器，通過攪拌器將膠桶中的fuleri型膠攪拌均勻，使注入基板間的fuleri型膠，保證防彈玻璃具有良好的均勻性。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述玻璃結(jié)構(gòu)膠bostik7008專用玻璃結(jié)構(gòu)膠。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、防彈玻璃具有優(yōu)良的防彈性能：面板基材采用優(yōu)質(zhì)浮華玻璃，中間層采用浮華玻璃并貼有pvb防爆膜，背板基材采用pc玻璃，基材與基材之間用新型fuleri型膠填充。子彈穿透面板、中間層和膠水填充層時(shí)，玻璃的破碎與膠水的摩擦?xí)鸨坏窒臀兆訌椀膭?dòng)能，到達(dá)背板材料時(shí)，利用pc高分子材料的韌性，通過自身的形變?cè)俅螌?shí)現(xiàn)對(duì)子彈動(dòng)能的消耗，而且區(qū)別于其它有無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺。

2、輕量化：采用三面基材玻璃，基材與基材有一定間隔，這些間隔的四周先用不銹鋼條連接密封，不銹鋼條表面再用橡膠條密封，形成三基材兩腔室的結(jié)構(gòu)。封邊完成后向兩腔室中灌注滿fuleri膠，該膠密度接近于純水，固化后防彈玻璃的整體質(zhì)量相對(duì)于多層疊合防彈玻璃有明顯的降低。

3、良好的光學(xué)性能：本發(fā)明中采用的浮華玻璃與pc玻璃均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的光學(xué)性能，使用的fuleri膠是無色的流體膠，固化后形成的固體光學(xué)性能接近有機(jī)玻璃，具有高透光性，折射率與玻璃基材相近，成像質(zhì)量較高。

4、能耗低、成本低：本發(fā)明制備防彈玻璃采用的fuleri型膠在常溫常壓下即可固化成形，不需要經(jīng)過升溫、加壓等工序，工業(yè)能耗低，生產(chǎn)成本低。

5、生產(chǎn)效率高：fuleri膠常溫常壓下100g固化時(shí)間約為10-15min，本發(fā)明提供的制備防彈玻璃板工藝，從玻璃基材制備到防彈玻璃板成形整個(gè)生產(chǎn)周期約為30min，操作流程簡(jiǎn)便，效率高，適應(yīng)規(guī)模化流水線生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述防彈玻璃的機(jī)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的a-a剖視圖。

圖3為工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為灌膠設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1-5所示，一種防彈玻璃，包括面板1、中間層2和背板3三層基板，相鄰基板之間的邊緣處設(shè)置有一圈密封條，述密封條包括不銹鋼條6和橡膠條5，且不銹鋼條位于橡膠密封條的內(nèi)側(cè)，相鄰基板通過雙組份聚氨酯膠層4粘結(jié)在一起；

a組分：低聚多元醇、異氰酸酯、丙二醇和活性稀釋劑；

b組分：三羥基甲基丙烷、聚四亞甲基醚二醇；

a組分與b組分按照質(zhì)量份數(shù)100：58的比例混合。

在本實(shí)施例中，所述低聚多元醇為聚四氫呋喃二醇、聚丙二醇的混合物，活性稀釋劑為丙烯酸。所述a組分中聚多元醇與丙二醇質(zhì)量份數(shù)比例為1：2，異氰酸酯指數(shù)為1.02，其它為活性稀釋劑，調(diào)節(jié)異氰酸酯基(nco)質(zhì)量份數(shù)為a組分的24％；b組分中，聚四亞甲基醚二醇含量為b組分的6％。該雙組份聚氨酯膠常溫下100g凝膠時(shí)間12min，凝膠時(shí)間短，提高制作防彈玻璃的制作效率。固化后呈無色透明，透光性極高，邵氏硬度為92，極限拉伸率為117％，膠水的密度為1.05g/ml，抗拉強(qiáng)度21mpa，粘度為400cp，固化后的雙組份聚氨酯性能良好，提高了防彈玻璃的強(qiáng)度、透光性。

在本實(shí)施例中，所述面板1、中間層2為普通浮法玻璃，pc作為面板材料和夾層材料時(shí)，材料形變受到限制，對(duì)防彈性能貢獻(xiàn)低，不利于提高防彈性能；pc作為背板3材料時(shí)，能夠利用高分子材料的韌性，通過自身的形變實(shí)現(xiàn)對(duì)子彈的動(dòng)能消耗，而且區(qū)別于無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺物，提高防彈玻璃性能。所選浮法玻璃符合gb11614的要求，pc玻璃符合相應(yīng)技術(shù)要求。

本申請(qǐng)中所述防彈玻璃，當(dāng)子彈穿透面板、中間層和膠水填充層時(shí)，玻璃的破碎與膠水的摩擦?xí)鸨坏窒臀兆訌椀膭?dòng)能，到達(dá)背板材料時(shí)，利用pc高分子材料的韌性，通過自身的形變?cè)俅螌?shí)現(xiàn)對(duì)子彈動(dòng)能的消耗，而且區(qū)別于其它有無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺。本發(fā)明中采用的浮法玻璃與pc玻璃均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的光學(xué)性能，使用的fuleri膠是無色的流體膠，固化后形成的固體光學(xué)性能接近有機(jī)玻璃，具有高透光性，折射率與玻璃基材相近，成像質(zhì)量較高。

在本實(shí)施例中，所述面板、中間層為普通浮法玻璃，背材為pc玻璃。在本實(shí)施例中，所述面板、中間層和背板之間相互平行，面板與中間層以及中間層與背板的間距為8mm。

在本實(shí)施例中，所述中間層上設(shè)置有防爆膜。防彈玻璃具有優(yōu)良的防彈性能，面板采用浮華玻璃，中間層采用浮華玻璃并貼有pvb防爆膜，背板基材采用pc玻璃，基材與基材之間用新型fuleri型膠填充。子彈穿透面板、中間層和膠水填充層時(shí)，玻璃的破碎與膠水的摩擦?xí)鸨坏窒臀兆訌椀膭?dòng)能，到達(dá)背板材料時(shí)，利用pc高分子材料的韌性，通過自身的形變?cè)俅螌?shí)現(xiàn)對(duì)子彈動(dòng)能的消耗，而且區(qū)別于其它有無機(jī)玻璃，不會(huì)在防彈玻璃背面產(chǎn)生飛濺。采用三面基材，基材間隔的四周先用不銹鋼條連接密封，不銹鋼條表面再用橡膠條密封，形成三基材兩腔室的結(jié)構(gòu)，封邊完成后向兩腔室中灌注滿fuleri膠，該膠密度接近于純水，固化后防彈玻璃的整體質(zhì)量相對(duì)于多層疊合防彈玻璃有明顯的降低。

在其他實(shí)施例中，所述面板、中間層和背板為浮法玻璃、pc玻璃、聚乙烯醇縮丁醛或者聚氨酯中的一種或者兩種或者三種的組合。

上述防彈玻璃的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、挑選表面無劃痕的浮法玻璃、pc玻璃、聚乙烯醇縮丁醛或者聚氨酯的中一種或者兩種或者三種片材加工成規(guī)定尺寸的基板，清洗并烘干；

步驟二、在溫度保持20℃，濕度保持40％的無塵室中，使用工裝，按照面板--中間層--背板順序放置基板，基板之間相互平行，間距8mm；然后先用不銹鋼條將相鄰基板連接固定，不銹鋼條厚2mm，寬與基板間隔一致，不銹鋼條與基板之間玻璃結(jié)構(gòu)膠粘接，再用密封條覆蓋不銹鋼，形成三層基板兩個(gè)腔室結(jié)構(gòu)，并留有灌膠孔7；

步驟三、將上述制作的防彈玻璃板結(jié)構(gòu)豎直放置，灌膠孔7位于上端，然后從預(yù)留的灌膠孔向內(nèi)基板間的腔室內(nèi)灌注fuleri膠，兩個(gè)腔室注滿膠后，將灌膠孔密封；

步驟四、注膠后，常溫常壓下固化15min即可成形，從工裝中取出即可得防彈玻璃板。

本發(fā)明制備防彈玻璃采用的fuleri型膠在常溫常壓下即可固化成形，因此在制備過程中不需要經(jīng)過升溫、加壓等工序，工業(yè)能耗低，生產(chǎn)成本低。從玻璃基材制備到防彈玻璃板成形整個(gè)生產(chǎn)周期約為30min，操作流程簡(jiǎn)便，效率高，適應(yīng)規(guī)?；魉€生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。

在本實(shí)施例中，所述工裝包括水平設(shè)置有導(dǎo)軌8和設(shè)置在導(dǎo)軌上的多個(gè)夾具9，所述夾具包括u型卡槽91、支撐柱92和滑塊93，支撐柱92的下端與滑塊93固連，上端與u型卡槽件91固連，滑塊93卡設(shè)在導(dǎo)軌8上，u型卡槽的側(cè)壁上開設(shè)有螺紋孔，螺紋孔中設(shè)置有螺栓94。把三層基板放置在u型卡槽中，并在基板之間設(shè)置不銹鋼條，通過旋鈕螺栓，使螺栓的一端與基板相抵持，加緊基板，然后采用結(jié)構(gòu)膠將不銹鋼條與基板粘接在一起，再用密封條覆蓋不銹鋼，所述夾具可以沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

在本實(shí)施例中，所述灌膠時(shí)采用專用的灌膠設(shè)備，該設(shè)備包括支架11和設(shè)置在支架11上的膠12桶、機(jī)械臂13和控制器10，所述膠桶12上設(shè)置有吸膠裝置16，吸膠裝置16上設(shè)置有膠管15，膠管15的一端插入膠桶12中，另一端與設(shè)置在機(jī)械臂13上的膠槍14連通，吸膠裝置16、機(jī)械臂13與控制器10之間電連接。灌膠時(shí)，將膠槍插入灌膠孔中，然后通過控制器控制吸膠裝置進(jìn)行工作，將膠桶中的fuleri型膠吸入膠管并通過膠槍注入基板間的腔室內(nèi)。當(dāng)中基板間的腔室注滿后，通過控制器停止吸膠裝置。同時(shí)可以通過控制器調(diào)節(jié)機(jī)械臂的擺動(dòng)，使將膠槍能方便的插入灌膠孔中。另外，膠桶的蓋子上設(shè)置有攪拌器，通過攪拌器將膠桶中的fuleri型膠攪拌均勻，使注入基板間的fuleri型膠，保證防彈玻璃具有良好的均勻性。

在本實(shí)施例中，所述玻璃結(jié)構(gòu)膠bostik7008專用玻璃結(jié)構(gòu)膠。

本發(fā)明中未做特別說明的均為現(xiàn)有技術(shù)或者通過現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)，而且本發(fā)明中所述具體實(shí)施案例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)作為本發(fā)明的技術(shù)范疇。