一种轻型防弹飞机风挡玻璃的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种轻质防弹飞机风挡玻璃，由钢化玻璃层、PC板材层和耐磨涂层由外至内依次通过粘结材料复合而成。本发明所述的飞机风挡玻璃质轻强度高，完全满足飞机轻质的设计要求；且防弹性能好，玻璃层间粘结度强，受到冲击后无层间剥离现象产生，避免产生分层、气泡等问题。本发明所得飞机风挡玻璃比重小，厚度薄，防弹性能满足GB17840-1999《防弹玻璃》中的F79H级的相关要求，适用于轻型战斗机等飞机装备。
【专利说明】一种轻型防弹飞机风挡玻璃
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轻型防弹飞机风挡玻璃，属于特种玻璃【技术领域】。
【背景技术】
[0002]飞机风挡玻璃是一种高性能复合材料，由于其在结构强度、光学性能、多功能性、安全可靠性、使用寿命等诸多方面的要求，使其制造的技术含量高、涉及专业多、制造工艺复杂，是一种高技术密集型产品。
[0003]US4812359A公开了一种飞机风挡玻璃，组成中仅用了一块5mm厚的钢化玻璃，总厚度约为29.6mm，在最内层设计有约Imm厚的PC板防止受到撞击后板材会剥落，但其防弹性能和防弹级别并没有给出；EP0459704A1公开了 了一种飞机风挡玻璃，选用钢化玻璃和PVB胶片为基本结构层，利用胶片作为粘结材料，3mm厚度的PC板作为加强层，制成了一种总厚度约为29mm，在30°C温度下仅能承受75KPa压力6h的风挡玻璃，而不能满足飞机设计轻质高强度要求；此外，上述飞机风挡玻璃还存在抗冲击性能不高，经过鸟撞和子弹撞击后容易破裂；树脂材料与相邻的玻璃之间易产生气泡和分层现象，更换玻璃的费用较高等问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提出一种轻型、防弹、层间粘结力强、耐划伤的飞机风挡玻璃及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0006]一种轻质防弹飞机风挡玻璃，由钢化玻璃层、PC板材层和耐磨涂层由外至内依次通过粘结材料复合而成。
[0007]其中，所述钢化玻璃层从外至内由区域钢化玻璃和普通钢化玻璃通过粘结材料复合而成，两种钢化玻璃厚度均为5-10mm,优选6-8_ ；
[0008]所述PC板材层由三层不同厚度的PC板材通过粘结材料复合而成，与钢化玻璃粘结的第一层PC板材厚度为4-8mm，第二层PC板材厚度为3_6mm，第三层PC板材厚度为l_3mm ；
[0009]所述耐磨涂层为丙烯酸酯类涂层，优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上，优选丙烯酸甲酯；所述耐磨涂层的厚度为
0.5-lmm ；
[0010]所述粘结材料为热塑性的PVB胶片或PU胶片或两者组合。
[0011]本发明还提供上述风挡玻璃的制备方法，包括如下步骤:
[0012]I)原料预处理:将三种PC板材烘干，自然冷却至室温，备用；钢化玻璃清洗、干燥，备用;
[0013]2)合片:将第三层PC板材一面涂覆丙烯酸酯类涂层，形成耐磨涂层，在第三层PC板材的另一面将第二层PC板材、第一层PC板材、普通钢化玻璃、区域钢化玻璃通过粘结材料依次合片，得到复合玻璃；
[0014]3)辊压排气:将复合玻璃送到辊压机中加热辊压、排气；
[0015]4)高温压合:将辊压排气后的复合玻璃升温至40_50°C时，开始加压并继续升温升压至110-130°C、0.5-1.5MPa，保温保压一段时间后，保压降温至40_50°C时，卸压至大气压，即得到飞机风挡玻璃。
[0016]其中，步骤I)中，所述烘干温度60-80°C，时间为2_4h ；
[0017]步骤2 )中，合片温度20 ± 3 °C，相对湿度25 土 3% ；
[0018]步骤4)中，所述升温速度为4-6°C /min,保温保压40-50min,所述加压速度为
0.05-0.08MPa/min。
[0019]本发明所述的飞机风挡玻璃质轻强度高，完全满足飞机轻质的设计要求；且防弹性能好，玻璃层间粘结度强，受到冲击后无层间剥离现象产生，避免产生分层、气泡等问题。
[0020]本发明所得飞机风挡玻璃强度明显提高，重量显著下降，防弹性能满足GB17840-1999《防弹玻璃》中的F79H级的相关要求，适用于轻型战斗机等飞机装备。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1本发明实施例1的飞机挡风玻璃的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0023]实施例1
[0024](I)原料预处理:将PC板在烘箱70°C下干燥3h，在烘箱中自然冷却到室温，备用；清洗、干燥钢化玻璃，备用；
[0025](2)合片:合片室的温度和湿度控制在规定的范围内，标准温度20±3°C，相对湿度 25 ±3%。
[0026]将2mm的PC板材9 一面涂覆丙烯酸甲酯，形成0.5mm耐磨涂层10，将PC板材9另一面平铺0.63mm PU胶片8，在PU胶片8上放置4mm PC板7，在PC板7上平铺两层I3U胶片6，在PU胶片6上放置6mm PC板5，在PC板5上平铺两层I3U胶片4，在PU胶片4上放置8mm钢化玻璃3，在8mm钢化玻璃3上平铺4层PVB胶片2，再在PVB胶片2上放置8mm区域钢化玻璃I，得到复合玻璃；
[0027](3)辊压排气:将复合玻璃传送到辊压机中加热辊压、排气，使玻璃与PVB胶片，PC板与I3U胶片有机结合在一起；
[0028](4)高温压合:将辊压排气后的复合玻璃先升温使高压釜温度达到45°C后，开始加压并继续加温至120°C、1.0MPa，升温速度控制在5°C /min，加压速度控制在0.06MPa/min，保温保压45min，然后保压降温至45°C时开始卸压至大气压，完成高压成型过程，得到飞机风挡玻璃。
[0029]经检测，飞机风挡玻璃的尺寸为420 X 420mm，总厚度为32.06mm,总重为5.2Kg，经防弹能力测试防弹性能满足GB17840-1999《防弹玻璃》中的F79H级的相关要求。
[0030]实施例2
[0031](I)原料预处理:将PC板在烘箱70°C下干燥3h，在烘箱中自然冷却到室温，备用；清洗、干燥钢化玻璃，备用；
[0032](2)合片:合片室的温度和湿度控制在规定的范围内，标准温度20±3°C，相对湿度 25 ±3%。
[0033]将3mm的PC板材9 一面涂覆丙烯酸乙酯，形成0.8mm耐磨涂层10，将PC板材9另一面平铺0.68mm PU胶片8，在PU胶片8上放置4mm PC板7，在PC板7上平铺两层I3U胶片6，在PU胶片6上放置6mm PC板5，在PC板5上平铺两层I3U胶片4，在PU胶片4上放置8mm钢化玻璃3，在6mm钢化玻璃3上平铺4层PVB胶片2，再在PVB胶片2上放置8mm区域钢化玻璃I，得到复合玻璃；
[0034](3)辊压排气:将复合玻璃传送到辊压机中加热辊压、排气，使玻璃与PVB胶片，PC板与I3U胶片有机结合在一起；
[0035](4)高温压合:将辊压排气后的复合玻璃先升温使高压釜温度达到45°C后，开始加压并继续加温至120°C、1.25MPa，升温速度控制在5°C /min，加压速度控制在0.06MPa/min,保温保压40min，然后保压降温至45°C时开始卸压至大气压，完成高压成型过程，得到飞机风挡玻璃。
[0036]经检测，飞机风挡玻璃的尺寸为420X420mm，总厚度为32.06mm,总重为4.1g,经防弹能力测试防弹性能满足GB17840-1999《防弹玻璃》中的F79H级的相关要求。
[0037]实施例3
[0038](I)原料预处理:将PC板在烘箱70°C下干燥3h，在烘箱中自然冷却到室温，备用；清洗、干燥钢化玻璃，备用；
[0039](2)合片:合片室的温度和湿度控制在规定的范围内，标准温度20±3°C，相对湿度 25 ±3%。
[0040]将3mm的PC板材9 一面涂覆2_甲基丙烯酸甲酯,形成0.8mm耐磨涂层10,将PC板材9另一面平铺0.68mm I3U胶片8，在PU胶片8上放置3m PC板7，在PC板7上平铺
0.68mmPU胶片6，在PU胶片6上放置5mm PC板5，在PC板5上平铺两层I3U胶片4，在PU胶片4上放置6mm区域钢化玻璃3，在6m区域钢化玻璃3上平铺6mmPVB胶片2，再在PVB胶片2上放置6mm区域钢化玻璃I，得到复合玻璃；
[0041](3)辊压排气:将复合玻璃传送到辊压机中加热辊压、排气，使玻璃与PVB胶片，PC板与I3U胶片有机结合在一起；
[0042](4)高温压合:将辊压排气后的复合玻璃先升温使高压釜温度达到50°C后，开始加压并继续加温至125°C、1.1MPa，升温速度控制在6°C /min，加压速度控制在0.06MPa/min，保温保压45min，然后保压降温至50°C时开始卸压至大气压，完成高压成型过程，得到飞机风挡玻璃。
[0043]经检测，飞机风挡玻璃的尺寸为420 X 420mm，总厚度为26.76mm,总重为3.8Kg，经防弹能力测试防弹性能满足GB17840-1999《防弹玻璃》中的F79H级的相关要求。
[0044]实验例
[0045]将US4812359A、EP0459704A1中所述的飞机挡风玻璃作为对比例1、2，与本发明实施例1-3产品进行对比试验，结果如表I所示。
[0046]表I实施例1-3与对照例1-2效果对比
[0047]
【权利要求】
1.一种轻质防弹飞机风挡玻璃，其特征在于，由钢化玻璃层、PC板材层和耐磨涂层由外至内依次通过粘结材料复合而成。
2.根据权利要求1所述的飞机风挡玻璃，其特征在于，所述钢化玻璃层从外至内由区域钢化玻璃和普通钢化玻璃通过粘结材料复合而成，两种钢化玻璃厚度均为5-10_。
3.根据权利要求1所述的飞机风挡玻璃，其特征在于，所述PC板材层由三层不同厚度的PC板材通过粘结材料复合而成，与钢化玻璃粘结的第一层PC板材厚度为4-8mm，第二层PC板材厚度为3-6mm,第三层PC板材厚度为l_3mm。
4.根据权利要求1所述的飞机风挡玻璃，其特征在于，所述耐磨涂层为丙烯酸酯类涂层，厚度为0.5-lmm。
5.根据权利要求4所述的飞机风挡玻璃，其特征在于，所述丙烯酸酯类涂层为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的飞机风挡玻璃，其特征在于，所述粘结材料选为热塑性的PVB胶片或PU胶片或两者组合。
7.权利要求1-6任一所述飞机风挡玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)原料预处理:将PC板材烘干，自然冷却至室温，备用；钢化玻璃清洗、干燥，备用； 2)合片:将PC板材一面涂覆丙烯酸酯类涂层，形成耐磨涂层，再在第三层PC板材的另一面将第二层PC板材、第一层PC板材、普通钢化玻璃、区域钢化玻璃通过粘结材料依次合片，得到复合玻璃； 3)棍压排气:将复合玻璃送到棍压机中加热棍压、排气； 4)高温压合:将辊压排气后的复合玻璃升温至40-50°C时，开始加压并继续升温至110-130°C、0.5-1.5MPa，保温保压一段时间后，保压降温至40_50°C时，卸压至大气压，即得到飞机风挡玻璃。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤I)中，所述烘干温度60-80°C，时间为2_4h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，合片温度20±3°C，相对湿度25 ±3%。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述升温速度为4-6°C/min，保温保压40-50min，所述加压速度为0.05-0.08MPa/min。
【文档编号】B32B27/08GK103481588SQ201310404532
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】高源 , 赵春新, 李春蕾, 李培欣 申请人:天津广源新材料科技有限公司