防爆阻挡物的制作方法
【专利说明】防爆阻挡物
[0001] 本发明专利申请是国际申请日为2008年11月7日、国际申请号为PCT/ US2008/012574、进入中国国家阶段的申请号为200880116446. 3、发明名称为"防爆阻挡物" 的发明专利申请的分案申请。 发明领域
[0002] 本发明涉及防爆阻挡物，尤其涉及包含至少一个聚碳酸酯板的阻挡物。 技术背景
[0003] 在全世界，政府部门和商业建筑（例如，旅馆、娱乐场所、购物商场、机场和体育 场）都是爆炸袭击的主要目标。在大多数情况中，袭击者都是有政治动机的恐怖分子，他们 使用高爆炸性装置作为武器，将这些装置通过汽车运输，并在接近目标建筑物时在汽车内 引爆。在这类汽车中携带的爆炸装置通常能产生足够强大的冲击波，以致于掀掉未受保护 的建筑的外立面，导致巨大的人员伤亡和财产损失。所产生的废墟场包围建筑物，通常达到 数英尺厚，堵住了进口。而且，玻璃残留物悬在半空，非常危险，有可能遇到微风就从高处坠 落到底面。因此，在急救队要进入遭破坏的建筑物给予伤者救援时，这些危险会阻碍急救队 并威胁到急救队员的安全。
[0004] 车载武器的简易性和隐蔽性使得它们成为一种麻烦的危害物。实际上，不可能对 所有经过重要建筑物的汽车和卡车进行安检。对付这种爆炸装置的手段包括将车辆阻挡 在易受攻击的目标一定距离外，通常使用新泽西护栏、块、粧和其它混凝土结构（美国专利 7, 144, 186和6, 767, 158,美国专利申请2004/0261332)。但是，当公共道路就在这些建筑结 构外面通过时，很难采取这些措施。封闭道路或者采用混凝土护栏保护建筑物并非总能实 施，并且可能是不雅且不受欢迎的。
[0005] 现有的建筑物很少具有防爆结构，因此更多的重点已经放在改进窗户上，从而减 轻玻璃带来的危害。对窗户使用所谓的安全玻璃或防穿透玻璃，使用聚碳酸酯、玻璃和其它 树脂材料的多层结构是众所周知的。例如，美国专利3, 666, 614中描述了与乙烯-乙烯基共 聚物粘附在一起的玻璃-聚碳酸酯树脂叠层。在美国专利3, 520, 768中，描述了具有较厚的 玻璃和粘附在该玻璃上的较薄的聚碳酸酯箔的叠层。相关文献还包括美国专利4, 027, 072， 该文献中揭示了一种聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物作为粘合剂用于制备含聚碳酸酯的 叠层。美国专利3, 624, 238涉及一种防弹层叠结构，该结构包括安全玻璃外表面或外层，以 及由聚碳酸酯树脂形成的中间层。美国专利4, 312, 903涉及一种由玻璃和聚碳酸酯形成的 具有抗冲性的双层玻璃结构，尤其涉及该层叠窗玻璃各层的厚度以及它们的化学组成。
[0006] 美国专利5, 059, 467涉及一种防弹板，其包括第一抗冲正面层和第二背面层，这 两个层被半弹性材料相互隔开，形成密封空间。该板用作个人防护屏板。
[0007] 美国专利6, 266, 926描述了一种柔性设备，该设备通过对与窗户相邻的保护挡板 充气而展开，以减少爆炸发生时碎片造成的危害。美国专利6, 349, 505揭示了一种安装在 玻璃窗内部和/或外部附近的天窗系统，该系统用连接在地板和天花板上的高伸长绳索或 皮带予以增强。该天窗系统在发现爆炸后立即关闭，减少建筑物中碎片造成的危害。
[0008] 美国专利4, 625, 659揭示了一种防弹且防爆的窗户或门系统，该系统包括两个隔 开的板，其中外板被一个支撑拱腹隔开，这样形成的间隙可以提供通风通道。但是，这两个 板的外围部分配置有安全层，防止射弹通过通风间隙进入室内。美国专利6, 177, 368和 4, 642, 255揭示了由PVC和织造玻璃纤维，以及聚乙烯醇缩醛、玻璃和包封在聚乙烯醇缩醛 层中的纤维层生产的防爆板。美国专利3, 191，728揭示了由焊接金属条构成的屏障，用于 保护机场停机坪的工作人员免受喷气式发动机废气的伤害。
[0009] 美国专利5, 277, 952揭示了一种通过用聚合物夹层将玻璃粘在一起而产生的 装饰性的、带裂纹的、类似镜子的玻璃板。美国专利5, 643, 666、5, 894, 048、5, 958, 539、 5, 998, 028和6, 025, 069揭示了由层叠共聚多酯构成并含有装饰性夹层和高浮雕表面的 板。
[0010] 通过翻新来保护建筑物正面传统上涉及加固墙壁。要使墙壁加固确实有效，通常 要对墙壁进行侵入性的操作，这将不利地影响结构的外观，干扰建筑物的使用。因此，希望 有一种不显眼且易于安装，同时还能保护整个建筑物免受车载炸弹攻击而遭到破坏的结 构。
[0011] 发明概沐
[0012] 本发明揭示了一种防爆阻挡物，该阻挡物包括多个单元，各单元包括厚度大于20 毫米至小于40毫米的板。该板的形式为垂直设置在爆炸源和爆炸目标之间的整料式聚碳 酸醋片（monolithicpolycarbonatesheet)或叠层，所述叠层包括至少两个聚碳酸醋片和 夹在它们之间的任选的图像层。该板被固定在框架上，框架以合适的方式牢牢地嵌入混凝 土中，以提供足以吸收和承受爆炸引起的外部作用力的刚性。
[0013] 在一个优选的实施方式中，该板包括至少两个相互层叠的聚碳酸酯片，任选地包 括夹在它们之间的图像层。在另一个实施方式中，框架被牢固地固定在爆炸目标上，能够借 助整个目标结构分散爆炸力。防爆阻挡物的高度优选与目标的高度成正比。
[0014] 发明详沐
[0015] 本发明的板包括至少一个整料式、优选两个或多个叠置的聚碳酸酯片，这些聚碳 酸酯片相互层叠和/或粘附在一起，形成叠层。
[0016] 本发明的板可任选地包括至少一个图像层，该图像层的形式为木头、石头、玻璃、 织物、金属、纸、塑料、植物、花或草木以及由它们得到的产品，它们中的任何一种都可以具 有任何颜色。图像层可以层叠在所述聚碳酸酯层上，或者夹在任意两个聚碳酸酯层之间。该 板的厚度在20-40毫米的范围内。
[0017] 在所述板包括叠层的实施方式中，优选所述板包括厚度为10-20毫米、优选12-18 毫米的第一聚碳酸酯片，厚度为10-20毫米、优选12-18毫米的第二聚碳酸酯片，和至少一 个夹在第一聚碳酸酯片和第二聚碳酸酯片之间的图像层。其它实施方式包括多个聚碳酸酯 片，通常包括厚度相同或不同的三片或四片。
[0018] 构成本发明的板的几个片可以通过层压或使用粘合剂相互粘合在一起。合适的粘 合剂层包括0. 025"厚的A4700Dureflex聚氨酯膜，它是迪尔菲尔德氨酯公司（Deerfield Urethane)的产品。粘合剂必须具有足够的耐热性，从而能够承受层压过程中将面临的热条 件，而不会发生降解和变形。当然，在要求板有透明度的情况中，粘合剂也必须是透明的。
[0019] 在本发明的一个实施方式中，所述板可通过以下步骤制备：(a)提供厚度为10-20 毫米的第一聚碳酸酯片；(b)提供厚度为10-20毫米的第二聚碳酸酯片；（c)将至少一个 图像层放在第一聚碳酸酯片和第二聚碳酸酯片之间，形成夹层结构；(d)在较高的温度下 对该结构施加一段时间的压力，所述时间足以形成叠层。合适的热条件通常为18-249°C， 优选为32-227 °C，压力为69-2069kPa，优选为448-662kPa，在最高温度和压力下的时间 为0. 1-20分钟，优选0. 1-5分钟，最优选0. 17-3分钟。在热压粘合过程中，温度不宜超过 249°C，压力不宜超过2070kPa，因为在这样的条件下，所述聚碳酸酯片层可能被挤压出对准 的图像层。优选在加热之前加压。任选地，这样形成的叠层可以在7-2065kPa的压力下冷 却。在另一个实施方式中，本发明的叠层还包括保护性硬涂层。
[0020] 重要的是，第一和第二聚碳酸酯片不一定是本发明板的最外面的片。如上所述，所 述板可以在图像层的两侧各包括多个片（层）以及若干图像层。但是，板的总厚度要求大 于20毫米而小于40毫米。板优选为4英尺宽、8英尺长，但是本发明板并不限于这些尺寸。
[0021] 聚碳酸酯片可以分别是透明的、半透明的或不透明的。而且，聚碳酸酯片各自的透 明度或半透明度以及颜色可以互不相同。
[0022] 聚碳酸酯是众所周知的热塑性芳族聚合物树脂（参见德国公开说明书（German Offenlegungsschriften)2, 063, 050、1，561，518、1，570, 703、2, 211，956、2, 211，957 和 2,248,817 ;法国专利1，561，518 ;尤其是H.Schnell的专论《聚碳酸酯化学和物理》 (ChemistryandPhysicsofPolycarbonates),IntersciencePublishers,纽约市，纽约 州，1964,通过参考结合于此）。适用于本发明的聚碳酸酯的重均分子量为8, 000-200, 000， 优选最高达80, 000,在25°C于二氯甲烷中测得的固有粘度为0. 40-1. 5分升/克。较佳地， 聚碳酸酯的玻璃化转变温度为145-148°C。
[0023] 适用于本发明的聚碳酸酯片可以商购。由于具有良好的机械性质