安全膜之安全与实用性

  安全膜由于其对玻璃安全性能改造或提升的显著效果以及种类的多样化，越来越多的得到建筑设计师和客户的青睐。不管是对新建建筑物的安全防护，还是对既有建筑物的安全改造，安全膜都表现出优异的安全性能。    玻璃是典型的脆性材料，而且表面富集缺陷和裂纹，极易扩展造成灾难性破坏，更可怕的还是玻璃破碎的不可预见性。对玻璃的功能要求除最基本的封闭和采光要求外，人们对玻璃的功能要求提出了更多更高的要求，安全要求最为突出。在玻璃表面形成残余压应，提高玻璃强度对于减轻自重，降低破坏概率，提高抗风压和耐地震能力都有积极的意义 。随着科学的发展与社会的进步，人们发现了一种提高玻璃安全性能的有效方法----玻璃表面贴膜。    安全膜承载着解决玻璃破碎后安全问题的使命进入我们的生活已经数十年，不管是对新建建筑物的安全防护，还是对既有建筑物的安全改造，安全膜都表现出优异的安全性能。在中文中，安全包含两个层次的含义：一是自然属性的安全（safety），它主要是指发生自然灾害（水、火、震等）和准自然灾害（如产品设计不合理，环境、卫生要求不合格等）所产生的对安全的破坏，这类安全的被破坏，主要不是由于人的有意参与而造成的。二是有明显人为属性的安全（security），它主要是指由于人的有目的的参与（如盗窃、抢劫、刑事犯罪、恐怖袭击等）而引起的对安全的破坏。    安全膜不论在自然灾害和准自然灾害所产生的对安全的破坏，还是由于人的有目的参与而引起的对安全的破坏，都安全的保护都起到了积极的作用。安全性   膜材料是通过物理或化学的方法，在体材料的表面沉积或制备的一层性质与体材料性质完全不同的物质层。安全膜作为复合材料，由多种功能化的膜材料组成。安全膜的特点首先是其安全性。 安全性包含两层含义：其一是正常使用条件下保护玻璃不破碎或降低玻璃的破碎概率；其二是在玻璃破碎的情况下，使碎片仍粘结为整体，避免飞散溅落。1 安全膜对普通玻璃的安全改造    普通玻璃的不安全隐患主要来自玻璃的破碎、脱落等。玻璃是易碎品，当外界作用于玻璃表层的张应力超过玻璃强度允许范围时，玻璃就会破碎。在破碎后边部暴露出锋利的边沿或尖角对人造成刺划伤害；当人体冲撞玻璃时，其断口尖角划伤皮肉。    聚酯膜PET基材作为安全膜主要的组成部分，承担着安全作用的使命。PET基材具有很大的抗拉伸强度和抗冲击强度。尤其当通过胶粘剂将两层、甚至三、四层聚酯膜粘合在一起时，其力学性能成倍的增长，使其具有非常优异的抗冲击性能。依照安全膜的检验标准，我们对装贴有安全膜的普通玻璃（厚度4 mm）进行了冲击试验。    从试验结果来看，冲击后的玻璃样品均破碎，但是这些玻璃碎片在安全膜的作用下仍粘结为整体，没有出现大面积剥离现象，安全膜层没有断裂，没有因玻璃剥落而暴露。在冲击a点的试验中，安全膜和玻璃样品承受住了钢球的冲击，没有使钢球穿透（如图1 a和c）；但是装贴有8 mil的玻璃样品没有承受住钢球的b点冲击，钢球穿透了样品（如图1 b）；装贴14 mil安全膜的玻璃样品不仅承受住了b点冲击，在c点冲击后仍然保持为一个整体（如图1 d）。试验结果表明，随着安全膜厚度的增加，安全膜的抗拉伸强度和抗冲击强度也有了很大的提高，这主要得益于多层PET基材的粘合。此外，安全膜越厚，涂布的安装胶也就越多，相应的其与玻璃片的粘结性能也越好，能够牢牢的将玻璃粘接在一起。 

图1 不同厚度安全膜和玻璃样品冲击试验后状态图（a和b：8 mil；c和d：14 mil）2 安全膜对安全玻璃安全性能的提升    提升玻璃自身的强度和抗冲击性能，减小玻璃破碎后碎片的颗粒并使之没有尖锐的棱角，是提高玻璃安全性能的途径之一，如钢化玻璃。相比较于夹层玻璃，钢化玻璃不可避免的“自爆”以及破碎后碎片的散落，又使其成为安全隐患。安全膜已被《上海市建筑玻璃幕墙管理办法》列为防止玻璃幕墙自爆碎落伤人的有效措施之一。