Классификация и свойства ламинированного стекла

Обычное листовое стекло, как элемент ограждающих конструкций, рассчитывается на воздействие возможных нагрузок при эксплуатации (ветровой, снеговой, от перепадов температуры, от собственной массы или скопления людей и др.).

Как известно, для стекла характерно разрушение без наличия порога текучести в отличие от пластичных материалов (металлов, например). В итоге изделие из стекла полностью разрушается, если прилагаемая нагрузка превышает предел прочности стекла, причем это происходит без заметной деформации изделия, внезапно. Следовательно, одной из слабых сторон стекла является низкая ударная прочность изделий из него.

Поэтому при использовании стекла всегда существует опасность для людей, связанная с возможным его разрушением. Ведь осколки от разбитых стекол могут стать причиной очень тяжелых ранений. В связи с этим изобретение безопасного стекла, одним из видов которого является многослойное (ламинированное) стекло, следует отнести к одному из замечательных достижений человечества.

Многослойное стекло представляет собой пакет листов стекла, плотно соединенных с помощью эластичных полимерных прокладок между собой. Простейшим вариантом ламинированного стекла является триплекс – трехслойный пакет, получаемый путем склеивания двух листов стекла либо с помощью специальной полимерной пленки, либо с применением жидких (заливочных) органических композиций, твердеющих в ходе полимеризации.

Наличие эластичной склеивающей прокладки, прочно связанной с листами стекла по всей их плоскости, обеспечивает основное свойство ламинированного стекла – безопасность при разрушении, поскольку осколки остаются приклеенными к полимерной прослойке.

Ламинированное стекло нашло широкое применение для безопасного остекления скоростного транспорта (авиационного, автомобильного, железнодорожного и др.), для изготовления прозрачных защитных ограждений (испытательных кабин, пунктов обмена, приборных стекол, защитных очков и др.). В особо ответственных случаях (авиационный транспорт) склеиваемые стекла закаливают. В последнее время сильно возросла роль многослойного стекла как средства защиты от терроризма (пулезащитные, взрывобезопасные и другие виды стекла).

На современном этапе многослойные ламинированные стекла классифицируются по следующим признакам:

по назначению:

– для остекления скоростного транспорта (наземного, водного, воздушного);

– строительного назначения;

– защитные;

по спектральным характеристикам:

– бесцветные;

– окрашенные;

по форме:

– плоские;

– гнутые;

по виду эластичных прокладок:

– поливинилбутиральная (ПВБ) пленка;

– фотополимеризующаяся полимерная композиция (ФПК), отверждаемая с помощью УФ-излучения;

– композиция холодного отверждения (КХО), не требующая облучения ультрафиолетом;

по технологии изготовления:

– автоклавное прессование пакета из стекла и пленки;

– заливка жидкой полимерной композиции между стеклами с последующим отверждением.

Технологические схемы производства изделий на основе ламинированного стекла предусматривают подготовку исходного стекла, полимерных материалов, использование специфических технологических приемов и оборудования.

Ламинированное стекло должно отвечать требованиям, предъявляемым к любому остеклению, – иметь высокую светопрозрачность и давать ясное, четкое, неискаженное изображение окружающей обстановки. Помимо этого к нему могут предъявляться специфические требования, обеспечивающие возможность его применения в той или иной области.

Ниже подробно рассмотрены основные характеристики триплекса, наиболее широко используемой разновидности ламинированного стекла.

К числу основных качественных показателей триплекса относятся геометрические размеры и форма, оптические и механические свой-
ства. По толщине различают утоненный триплекс (d £ 4,5 мм), нормальный (5 мм), утолщенный (6,0–6,5 мм). Следует отметить, что по механическим характеристикам утоненный триплекс, за счет большой гибкости, превосходит остальные виды, имеющие большую толщину.

Оптические свойства триплекса зависят от качества как применяемых стекол и склеивающей прокладки, так и самой операции склейки слоев. Светопропускание триплекса зависит от его типа и толщины и находится в пределах от 69 до 75%. Светопропускание автомобильного триплекса составляет не менее 75%. При этом триплекс должен обладать светостойкостью (отсутствием окрашивания и неизменностью светопропускания при длительном воздействии света), безмутностью (отсутствием светорассеивания, обусловливающего изменение контраста изображения), неискажаемостью изображения (отсутствием заметных искажений предметов при визировании сквозь стекло под определенным углом). По цветности и лучепоглащению триплекс может быть бесцветным (наиболее распространенный тип), с затемненной полосой вверху, с теплозащитным покрытием, теплозащитный на основе окрашенного стекла (синевато-черный). Подобный цвет снижает светопропускание в инфракрасной, а также ультрафиолетовой областях спектра (так называемое детермальное стекло). Общее светопропускание при этом снижается примерно на 15%.

Теплофизические свойства триплекса характеризуются тепло-, термо- и морозостойкостью, а также морозопрочностью. Изделия из триплекса достаточно термостойки и выдерживают без разрушения резкие перепады температур от 100 до 120°С. Теплостойкость триплекса, то есть температура эксплуатации, при которой триплекс способен сохранять свои качественные показатели (оптические свойства безосколочность и др.), составляет 100–110°С. Морозостойкость триплекса, характеризуемая способностью его переносить воздействие низких температур без видимых изменений, составляет 6 ч при –60°С. Однако морозопрочность, то есть способность изделий сохранять свои безосколочные свойства в условиях мороза, находится в пределах
–10…–15°С.

Механические свойства триплекса характеризуются прочностью при ударе и при одностороннем давлении (такое давление возникает, например, от струи воздуха при движении скоростного транспорта). При стандартном ударе стальным шаром массой 800 г с высоты 1 м
в образец площадью 250´250 мм² размер осколков стекла не должен превышать 5 мм при их общей массе менее 0,3% массы образца.