抗高能冲击的吸收性聚碳酸酯安装方法

摘要

本发明涉提供一种在半刚性金属框架系统中安装整料式聚碳酸酯片或叠层的双活性方法，该安装方法沿着矩形片或叠层的两个平行边进行，两个较短的平行边不受约束。在正方形片的情况中，两个平行边在半刚性框中得到支承，另两个平行边不受约束。该半刚性框架使用圆柱形硬件(例如螺栓、铆钉、桩钉等)来保持片或叠层。从截面和材料性质方面设计半刚性框架，使其能够围绕框架长度方向上的固定安装点产生挠曲并能铰合。

权利要求

1.一种安装防爆阻挡物的方法，该方法包括沿着阻挡物的第一对平行边将阻挡物附连到半刚性金属框架上，第二对平行边不受约束，其中阻挡物的厚度约为0.375-1.5英寸，包括至少一个聚碳酸酯片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物是矩形的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物是正方形的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半刚性金属框架包含至少一种选自下组的成分：碳钢、不锈钢和铝。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将半刚性金属框架嵌入混凝土中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将半刚性金属框架锚定到保护目标中。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半刚性金属框架具有“C”截面。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物通过多个螺栓附连到半刚性金属框架上。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物包含整料式聚碳酸酯片。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物包含包括两个或更多个聚碳酸酯片的叠层。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述聚碳酸酯片之间插入图像层。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述图像层包含至少一种选自下组的成分：织物、照片、纸、线、网、杆、棒和植物。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述植物是草。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述成分包封在与所述成分和所述聚碳酸酯相容的聚合物树脂中。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物的至少一个表面具有硬涂层。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物的至少一个表面具有浮雕。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物包含紫外稳定剂。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物包含通过粘合剂相互粘合在一起的至少两个聚碳酸酯片。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述粘合剂是热塑性聚氨酯。

20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过一个或多个空心管状元件将半刚性金属框架附连到要保护的目标上。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述一个或多个空心管状元件中填充有聚氨酯泡沫材料。

22.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡物的至少一个表面包括选自下组的成分：双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯膜和聚氟乙烯膜。

说明书

抗高能冲击的吸收性聚碳酸酯安装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及安装防爆阻挡物的方法，所述防爆阻挡物例如是包含至少一个抗高能冲击的吸收性聚碳酸酯板的阻挡物。

[0002] 发明背景

[0003] 近年来的事实证明，在全世界范围内，政府部门和商业建筑(例如，大使馆、法院、旅馆、娱乐场所、购物商场、机场和体育场)都是爆炸袭击的重要目标。在大多数情况下，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，通过汽车运输这些装置，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救援伤者时，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它们成为建筑杀手。实际上，不可能对所有经过重要建筑物的汽车和卡车进行筛查。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、护块、护桩和其它混凝土结构(参见美国专利7,144,186和6,767,158，美国公开专利申请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阻挡物保护建筑物并非总是可行，并且常常可能是不雅观的，因而一般不受欢迎。

[0005] 现有的建筑物很少具有防爆结构，因此更强调的是改进窗户，减轻玻璃带来的危害。窗户采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，这些是众所周知的。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。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。

[0006] 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。

[0007] 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。

[0008] 美国公开专利申请第2007/0011962号揭示了可位于建筑表面中的具有插孔的透明组件。该组件具有透明板和一个或多个高拉伸强度的挠性材料加强件，该加强件自板侧向延伸，以提供组件与副框和/或壁的非刚性连接。所述连接据称能允许组件在插孔内移动。通过透明组件(通常是窗)与副框和/或壁的直接但非刚性的连接，据称能够避免由于框架的弱点和/或损坏而造成的对组件抗冲性能的任何削弱。连接的非刚性特征据称能允许其吸收更多的爆炸负荷，从而能允许被副框和/或壁支承的透明组件经受大量负荷。

[0009] 具有受拉构件的自定心能量消散支柱设备见述于美国公开专利申请第2008/0016794号。

[0010] 美国公开专利申请第2004/00226231号提供了一种用作窗、门等的防爆组件，该组件能承受炸弹爆炸、飓风、龙卷风或其它强力。该组件包括复合板和围绕该复合板的框架，所述复合板包括粘附在聚合物层上的玻璃片。在发生爆炸或受到其它强力的情况中，该复合板被一个或多个保持件固定在框架内。各保持件包括嵌在聚合物层内的延伸件。复合板还可以枢转地安装在框架上，以便于复合板在爆炸过程中偏转，从而提供紧急出口。

[0011] 在共同待审查的美国专利申请第11/983,980号中，本发明人提出了一种防爆阻挡物，该阻挡物包括多个单元，各单元包括厚度大于20毫米而小于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酯片(monolithic polycarbonate sheet)或叠层，所述叠层包括至少两个聚碳酸酯片和夹在它们之间的任选的图像层。该板被固定地连在框架上，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。

[0012] 通过翻新来保护建筑物正面在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操作，这将破坏结构的外观，影响建筑物的使用。因此，人们希望有一种不显眼且易于安装，同时还能保护整幢建筑物，使其在车载炸弹攻击中免遭破坏的结构。

发明内容

[0013] 本发明涉及一种在半刚性金属框架系统中安装整料式聚碳酸酯片或叠层的双活性方法(bi-active method)，该安装方法是沿着矩形片或叠层的两个平行边进行，两个较短的平行边不受约束。在正方形片的情况中，两个平行边在半刚性框架中得到支承，另两个平行边不受约束。该半刚性框架使用圆柱形硬件(例如螺栓、铆钉、桩钉等)来保持片或叠层。从截面和材料性质方面设计半刚性框架，使其能够围绕框架长度方向上的固定安装点产生挠曲并铰合。

[0014] 本发明方法使得聚碳酸酯片或叠层能用于抗高能冲击的应用中，例如减轻爆炸危害的建筑物立面/窗和抗飓风板。

[0015] 通过以下本发明详述可以清楚地了解本发明的上述及其它优点和益处。

[0016] 附图简要说明

[0017] 出于说明而非限制性的目的，现在将结合附图描述本发明，其中：

[0018] 图1显示依据本发明方法安装的叠层；

[0019] 图2显示与图1中相同的叠层在遭遇高能冲击时的弯曲形态；

[0020] 图3显示本发明方法中所用的连接件的放大图；

[0021] 图4显示在激波管测试中依据现有技术的框架方法安装的0.375英寸板；

[0022] 图5显示依据现有技术的框架方法安装的不合格的0.375英寸板；

[0023] 图6提供在DOD负荷下依据本发明方法安装的0.375英寸板的计算机模拟结果；

[0024] 图7显示在激波管测试中依据现有技术的框架方法安装的0.5英寸板；

[0025] 图8显示依据现有技术的框架方法安装的不合格的0.5英寸板；

[0026] 图9提供在GSA-D负荷下依据本发明方法安装的0.5英寸板的计算机模拟结果。

[0027] 发明详述

[0028] 现在出于说明而非限制的目的描述本发明。除非在操作实施例中或者另有说明，否则，说明书中使用的所有表示数量、百分量等的数字应理解为在所有情况中均受“约”字修饰。

[0029] 本发明提供一种安装防爆阻挡物方法，该方法包括沿着阻挡物的第一对平行边将阻挡物附连到半刚性金属框架上，第二对平行边不受约束，其中阻挡物的厚度为0.375-1.5英寸，包括至少一个聚碳酸酯片。

[0030] 本发明方法称为双活性框架方法，是指在双轴或双边模式中安装物是活性的(或挠性的)，而另两个边是非活性的(或非挠性的，在作用于系统面上的冲击事件中)。

[0031] 可用于本发明方法的片或叠层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层上，或者夹在任意两个层之间。该片或叠层的厚度在20-40毫米的范围内。

[0032] 在所述阻挡物是叠层的实施方式中，优选所述阻挡物包括厚度为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，以及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。

[0033] 构成叠层的几个片(图3，34a和34b)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A4700 DUREFLEX热塑性聚氨酯膜，它是迪尔菲尔德氨酯公司(Deerfield Urethane)的产品(图3，34c)。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，在要求阻挡物有透明度的情况中，粘合剂也必须是透明的。

[0034] 在本发明的一个实施方式中，所述叠层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)在升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℃，优选为32-227℃，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℃，压力不宜超过2070kPa，因为若超出这样的条件，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。

[0035] 重要的是，第一和第二聚碳酸酯片不一定是适用于本发明的叠层的最外面的片。如上所述，所述叠层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，阻挡物的总厚度优选为0.375-约1.5英寸。叠层优选为4英尺宽、8英尺长，但是这些尺寸不是限制性尺寸。

[0036] 聚碳酸酯片可以独立地为透明的、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。

[0037] 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》(Chemistry and Physics of Polycarbonates)，Interscience Publishers，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℃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℃。

[0038] 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和极佳的透明度，由基于双酚A的均聚碳酸酯制成的片是优选的。这些合适的片可以MAKROLON商标从拜尔材料科学公司(Bayer MaterialScience company)下属的谢菲尔德塑料公司(Sheffield Plastics Inc.)购得。

[0039] 图像层优选包括织物、金属线、杆和/或棒、纸或照片图像，以及草木，例如草、花、小麦和茅草。图像层可以显示图像或花样，或者可以是纯色的，该层应该具有足够的耐热性，例如具有足够高的熔化温度，从而避免在制备或加工所述阻挡物的过程中发生任何降解或变形。优选图像层基本上是连续的。图像层的厚度优选为0.0254-1.524毫米，更优选为0.0254-0.05毫米，最优选为0.04毫米。但是，根据可利用的设备，在装饰性图像层中可以使用更薄或更厚一些的聚合物膜，并且在这样的条件下厚度仅仅受功能限制。

[0040] 在一个优选的实施方式中，所述叠层包括至少一个设置在第一和第二聚碳酸酯片之间的第一图像层以及至少一个设置在第二和第三聚碳酸酯片之间的第二图像层。

[0041] 在本发明的一个实施方式中，图像层包含纺织纤维织物。该织物可显示出通过例如编织或针织技术在织物中产生的图像或花样。织物可以是纺织纤维(即天然、半合成或合成聚合物材料的纤维)。例如，织物可以由以下材料制成：棉花，羊毛，丝绸，人造丝(再生纤维素)，聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯，合成聚酰胺如尼龙66和尼龙6，丙烯酸类，甲基丙烯酸类和醋酸纤维素纤维。纺织纤维的熔点应该足够高，以避免在制备或加工本发明的叠层的过程中织物发生任何降解或变形。

[0042] 织物可以是织造的、旋粘的、针织的或通过纺织行业中众所周知的方法制备的，可以是未着色的，例如白色，或者是通过常规染色和印刷技术着色的。或者，织物可以由染色的纱线生产，或由来自被大量覆色的聚合物的细线和纱线生产。较佳地，经过装饰的层叠结构中存在的织物是基本连续的，构成清楚的图像层或叠层。

[0043] 在本发明的一个实施方式中，图像层包含金属线、杆或棒。金属线可通过各种技术形成，产生具有高透明度的金属网织物、筛子或开网。金属线、杆或棒可以是织造的、焊接的、针织的或通过金属线制造领域中众所周知的其它方法制造的。金属线、杆和棒可以具有任何颜色。图像层的金属成分可以是不同的金属材料，例如铜、铝、不锈钢、钢、镀锌钢、钛等，或它们的组合。图像层的金属成分可以由具有不同横截面面积和几何形状的金属细线、杆和棒制成，所述几何形状例如是大致圆形的、椭圆的或较为平坦的。金属线、杆和棒的厚度或直径不是至关重要的。但是，重要的是金属表面要光滑，以免产生可能弱化阻挡物的扩展型裂纹。因此，将金属表面嵌入聚合物材料如聚氯乙烯、共聚多酯或聚氨酯中是有利的。对于该实施方式唯一的要求是用来嵌入金属表面的聚合物材料具有足够的耐热性，这样在层压和成形过程中不会发生热降解或变形。

[0044] 在另一个实施方式中，所述叠层可包含加强聚碳酸酯的线、杆或棒的图像层。在另一个实施方式中，图像层包含印刷的或着色的图像。较佳地，该印刷的或着色的图像层具有相反的表面，其中图像印刷在其中一个表面上，以及/或者该装饰性图像层包含色彩。在本发明的经过装饰的叠层结构中，可以使用不止一层印刷的或着色的装饰性图像层。使用多个装饰性图像层可为装饰性图像提供三维或“浮雕”外观，或者在印刷的或着色的图像层中形成字母。各个印刷的或着色的图像层的一个表面与第一聚碳酸酯片连接，这样图像或色彩可透过第一聚碳酸酯片看到而没有明显的变形。印刷的或着色的图像层可包含任何合适的聚合物材料，该材料与制造本发明叠层时使用的第一和第二聚碳酸酯片、油墨或其它材料中所用的材料相容。较佳地，图像层包含聚氯乙烯、共聚多酯、聚碳酸酯或聚氨酯热塑性材料。

[0045] 在另一个实施方式中，在图像层的底面印刷图像或色彩，在该情况中，用于制备图像层的聚合物是透明的。

[0046] 印刷的图像可依据常规照相印刷工艺制备，或者利用由照相图像产生的数字化数据库制备。数字化和储存图像可通过计算机领域中众所周知的任何方法实现，例如扫描。

[0047] 在另一个实施方式中，图像层包括草木，例如草、茅草、花(例如玫瑰花瓣)、小麦、谷物、天然纸等，这样草木的天然颜色得以保持。在本发明的经过装饰的叠层结构中可使用不止一层包含草木的图像层。使用多个图像层可为图像层中的装饰性草木提供三维或“浮雕”外观。各个图像层的一个表面与第一聚碳酸酯片连接，这样草木可透过第一聚碳酸酯片看到而没有明显的变形。

[0048] 所述叠层结构可任选地包含保护性硬涂层，该层是层压在第一聚碳酸酯片的上表面上的透明的、硬质的、耐刮或耐磨的涂层或层。这些涂层还可以提高叠层的化学耐受性，提供抗刻划的表面。该保护性层可以是双层膜，其包含在片层上的保护层。该保护性层优先选自紫外固化或电子束固化的交联的丙烯酸类、真空固化的或紫外固化的氨基甲酸酯、紫外固化的或电子束固化的具有丙烯酸类基团的硅酮，或热固化的氨基甲酸酯或增塑溶胶。可以在外表面上施加聚氨酯层，以提供耐磨性。或者，双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(MYLAR)或聚四氟乙烯膜(TEFLON)或聚氟乙烯膜(TEDLAR)(都可购自杜邦化学公司(DuPont Chemical Company))，可作为保护层层压在第一聚碳酸酯片的上表面上，用作抗刻划表面。更佳地，该保护性层包含热固化的、紫外固化的或电子束固化的硅酮，以获得玻璃外观。

[0049] 可用于本发明的本发明阻挡物叠层是常规的。在一种层压方法中，优选使用层板层压机，该设备的特点是提供足够的传热和均匀的热分布。为了增大压降，可以抽真空，以除去层之间截留的空气。在粘合的过程中，如果需要，可以使用粘合剂将聚碳酸酯材料粘合或熔合在一起。

[0050] 较佳地，层压法包括热压粘合或冷压粘合。如同众所周知的，热压粘合法包括但不限于热蒸气、电热、热油加热和本领域中已知的其它方法。冷压粘合法包括但不限于冷水和乙二醇冷却方法。层压操作可在真空压制或无真空压制的情况下进行。通常，如果加热和加压之前排空空气，则在叠层中形成气泡的可能性更小。在任何情况中，重要的是施加足够的压力，从而在粘合之前除去系统中的空气。热压粘合后，粘合的结构通过以下操作进行冷却：保持在10℃到约148℃(50℉到约298℉)、优选21.1-32.2℃(70-90℉)和7-2069kPa、优选448-662kPa、更优选552-662kPa、最优选634kPa的压力，直到该结构冷却到聚碳酸酯的玻璃化转变温度以下。任选地，在压制粘合的过程中，可以将织造结构施加到片或叠层的一个或两个表面上。

[0051] 本发明方法涉及在半刚性金属框架系统中安装矩形整料式聚碳酸酯片或叠层(如图1和2所示)，分别作为元件14和24，该安装是沿着矩形片的两个较长的平行边进行，两个较短的平行边不受约束。在正方形的情况中，两个平行边在半刚性框中得到支承，另两个平行边不受约束。该半刚性框架使用圆柱形硬件(例如螺栓、铆钉、桩钉等)来保持片。从截面和材料性质方面设计半刚性框架，使其能够围绕框架长度方向上的固定安装点产生挠曲并铰合。

[0052] 与片或叠层半刚性附连的金属框架优选由碳钢、不锈钢或铝制成，碳钢即最多含有约2％碳的钢。为了提高耐久性和美观性，碳钢框架可用耐腐蚀性涂料和/或漆进行处理。不锈钢优选用于室外应用，因为这种材料比碳钢和低合金钢更加不容易生锈和变色，从而保持其美观性。在图像层能吸湿的情况中，片或叠层的边缘必须密封以防止受潮。合适的密封操作可以是对薄的聚合物膜如聚碳酸酯膜的边缘施加硅酮或涂抹胶水。

[0053] 所述金属框架由成形元件(例如，“C”横截面成形元件)制成，它们提供足够的刚性和强度，以吸收爆炸产生的外力而不发生明显的变形，如图1、2和3中显示(分别为元件12、22和32)。框架在其底部可以垂直延伸，这样延伸的部分可以嵌入钢筋混凝土基础中。
或者，所述金属框架可以分散冲击波的方式附连在目标(即建筑物)的钢骨架上。水平的管式元件也可用于将金属框架附连到目标上。这种管式元件可任选地填充有聚氨酯泡沫材料，以使阻挡物/框架具有额外的能量消散能力。

[0054] 可以用多个螺栓、铆钉和桩钉等将所述片或叠层附连到金属框架上。螺栓(如图1、2和3所示，分别为元件16、26和36)，优选是带肩螺栓的直径为0.75-1.25英寸，优选为
1.0英寸，且具有扁平头，这样在旋紧时，螺栓头和螺母使片或叠层上螺栓孔周围的区域收紧而不产生裂纹或凹痕。螺栓之间优选间隔6英寸到24英寸，距离片或叠层边缘约1.0英寸到1.5英寸。片或叠层中的螺栓孔优选具有平滑的、伸长的边缘，从而可以承受热膨胀并减小应力。优选在片或叠层与框架之间使用橡胶或弹性体垫圈或间隔物，从而进一步吸收传递给建筑物的冲击能，削弱传递给建筑物的力。“C”截面金属通道的机械性质优选表现为最终的拉伸屈服强度约为300MPa。否则，对于更高或更低模量的材料，例如铝，优选通过使用更厚或更薄的壁得到相同的截面性质。总的来说，本发明方法的片或叠层优选放在距离受保护的目标的表面至少12英寸的地方，以避免聚碳酸酯阻挡物在爆炸冲击波的作用下由于弯曲而撞击建筑物。对于较低的威胁级别或较小的板，可以采用较短的距离。

[0055] 本发明方法使得聚碳酸酯片或叠层能用于抗高能冲击的应用中，例如是减轻爆炸威胁的建筑物立面/窗和耐飓风板。本发明方法称为双活性框架方法，是指在双轴或双边模式中，安装物是活性的(或挠性的)，而另两个边是非活性的(或非挠性的，在作用于系统面的冲击事件中)。实施例

[0056] 通过以下实施例进一步说明本发明，但本发明不限于以下实施例。

[0057] 如图4所示，将两个48英寸×66英寸且0.375英寸厚度的透明整料式聚碳酸酯板安装到传统的非活性(非挠性)框架上，并固定到激波管上。使用工业标准硅酮将聚碳酸酯板湿上釉(wet glaze)到框架中。两个板都具有施加在表面上的耐磨硬涂层。在6.5psi和61psi-msec(分别为压力和脉冲)的接近DOD(美国国防部(U.S.Department of Defense))负荷下测试所述板。如图5所示，两个板都极不合格。

[0058] 但是，如果依据本发明的双活性框架方法安装相同的板，其中两个较长的边通过圆柱形硬件与半刚性(挠性)金属框架部分附连，则计算机模拟预测在板中仅出现少量裂纹，如图6所示(四分之一对称模型(quarter-symmetric model))。可以认为该板合格，是DOD认证中的2级，与现有技术的框架方法相比获得明显改进的性能。

[0059] 类似地，如图7所示，将两个48英寸×66英寸且0.5英寸厚度的透明整料式聚碳酸酯板安装到传统的非活性(非挠性)框架上，并固定到激波管上。使用工业标准硅酮将聚碳酸酯板湿上釉到框架中。两个板都具有施加在表面上的耐磨硬涂层。在10.7psi和93.8psi-msec(分别为压力和脉冲)的接近GSA-D负荷下测试所述板。如图8所示，两个板都极不合格。

[0060] 但是，如果依据本发明的双活性框架方法安装相同的板，其中两个较长的边通过圆柱形硬件与半刚性(挠性)金属框架部分附连，则计算机模拟预测在板中仅出现少量裂纹，如图9所示(四分之一对称模型)。可以认为该板合格，评为GSA分级中的2级，与现有技术的框架方法相比获得明显改进的性能。

[0061] 现有技术和本发明框架方法的比较示于表I中。

[0062] 表I

[0063]板规格 负荷水平 现有技术框架方法** 双活性框架方法
0.375 DOD 不合格 合格，2级
0.375 GSA-D N/A 合格，3级
0.375* GSA-D N/A 合格，2级
0.5 GSA-D 不合格 合格，2级

[0064] *-42英寸x 66英寸

[0065] **-防弹(BULLETGUARD)+钢“L”支架

[0066] 给出本发明的上述实施例是出于说明而非限制的目的。对本领域普通技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以各种方式修改或调整本文所述的实施方式。本发明的范围由所附权利要求书限定。