聚碳酸酯是否可以抵抗沙塵以及雨刷、熔冰工具等的刻劃？對(duì)于這類問題，警車長(zhǎng)達(dá)20年的使用實(shí)踐是最好的答案。借助于高效的表面涂層技術(shù)，在聚碳酸酯表面牢固地涂覆上一層防刻劃的保護(hù)涂層，從而使得聚碳酸酯車窗的耐磨性能完全可以和普通玻璃車窗相媲美。同時(shí)，其安全保護(hù)性能也更優(yōu)于普通玻璃。

Rinspeed公司的概念車 zaZen

汽車設(shè)計(jì)師們一直希望能在汽車中更多地使用塑料材料。在具有創(chuàng)新理念的、代表了未來汽車設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)的概念車中，汽車前擋風(fēng)玻璃已不再采用傳統(tǒng)中的普通玻璃，取而代之的是經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)的、易于汽車表面設(shè)計(jì)的聚碳酸酯材料。由于塑料的重量較輕，因此在減輕汽車重量的同時(shí)也提高了現(xiàn)代汽車車窗的透光性能。

針對(duì)“聚碳酸酯是否適合于制造大面積的汽車零部件”，盡管目前人們還有許多疑問，然而事實(shí)上，早在20世紀(jì)80年代末期，這種材料就已在官方的公務(wù)車（例如警車）中得到了應(yīng)用，也就是說，高光澤的聚碳酸酯材料的汽車車窗上的應(yīng)用已有近20年的歷史。

經(jīng)長(zhǎng)期使用證明了的可行性

對(duì)于使用聚碳酸酯材料，人們有不同的看法。其中有人認(rèn)為該材料對(duì)車內(nèi)成員的安全保障性能不太好，在日常使用中，該材料的耐壓性能較差（防刻劃性能和耐磨性能較差）。然而，很多人卻忘記了這樣一個(gè)事實(shí)：聚碳酸酯車窗已經(jīng)在實(shí)際的汽車中使用了20年。的確，聚碳酸酯不僅僅是在較小載荷的Smart轎車中被用作后方側(cè)窗的玻璃，而且在高要求的公務(wù)用車中也被用作前方車窗玻璃、側(cè)窗玻璃和后窗玻璃。

實(shí)踐證明，促使人們?cè)谄囍惺褂镁厶妓狨ボ嚧安ＡУ膭?dòng)力是：聚碳酸酯材料比普通玻璃更堅(jiān)固，能夠承受更大的機(jī)械負(fù)荷。尤其是在警車應(yīng)用中所獲得的經(jīng)驗(yàn)更增強(qiáng)了人們對(duì)聚碳酸酯車窗的信心，因?yàn)槊裼闷嚨能嚧爱吘共恍枰惺芟窬嚹菢拥呢?fù)載。

涂層保障了很高的耐磨性能

普通玻璃與聚碳酸酯材料的主要區(qū)別是什么呢？很多人都認(rèn)為：聚碳酸酯材料比非晶體的玻璃易于變形，且重量更輕，但也易于磨損。

然而，普通玻璃更加耐磨的說法實(shí)際上是一種誤解。在正常使用情況下，經(jīng)過較長(zhǎng)一段時(shí)間后，普通玻璃的風(fēng)擋車窗也會(huì)因空氣中的風(fēng)沙、道路表面的砂石，以及在汽車移動(dòng)過程中雨刮器和溶冰工具等的作用而導(dǎo)致表面劃傷和刻痕。

人們?cè)鲞^一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)沙刻劃測(cè)試中，普通玻璃車窗的劃傷程度甚至比聚碳酸酯車窗更加嚴(yán)重。之所以會(huì)出現(xiàn)這種令人難以置信的結(jié)果，主要是因?yàn)閺椥缘木酆衔锊牧夏軌蛭丈傲５臎_擊能量，從而減弱了刻劃能量，這就像是涂有聚氨酯涂層的化工泵比鋼制化工泵更耐磨一樣。當(dāng)然，在其它的一些測(cè)試中，普通玻璃具有比聚碳酸酯更好的防刻劃能力。

一般，當(dāng)使用像聚碳酸酯或者PMMA這類塑料制作車窗時(shí)，必須在其表面涂上一層堅(jiān)硬的、像普通玻璃一樣耐磨的涂層材料，從而使其防刻劃性能能夠與玻璃相抗衡。位于德國(guó)Geesthacht市的KRD集團(tuán)于1986年研發(fā)成功了Polysiloxanlacke表面防護(hù)涂層材料，這是一種非常有效的聚碳酸酯玻璃防刻劃保護(hù)材料。在聚碳酸酯的表面涂覆上一層厚度6～10um的Polysiloxanlacke防護(hù)材料后，其表面硬度會(huì)大大提高，硬度的高低隨涂層厚度的不同而不同。

Polysiloxanlacke涂層材料不僅可提高聚碳酸酯材料表面的防刻劃性能，還使其具有許多新的特性，如防紫外線性能。圖中所示是正在研究的帶有PC光學(xué)功能涂層的車窗玻璃

但是，在實(shí)際應(yīng)用這一技術(shù)時(shí)，可能會(huì)因?yàn)橹破烦叽绲牟煌嬖谥欢ǖ牟町悺８鶕?jù)塑料耐磨性能檢測(cè)的要求，借鑒普通玻璃耐磨性能檢測(cè)方法（轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)的ΔHaze小于2％），通過對(duì)規(guī)格尺寸相對(duì)較小的、帶有Polysiloxanlacke涂層的塑料車窗試樣進(jìn)行平板摩擦輪試驗(yàn)，得出的結(jié)論是，當(dāng)制品面積較大時(shí)，例如大型的車窗風(fēng)擋玻璃，或許會(huì)由于聚碳酸酯材料與硬質(zhì)涂層材料的熱膨脹系數(shù)不同，而有可能導(dǎo)致實(shí)際防刻劃性能與檢測(cè)結(jié)果有著較大的差異。

警車

以實(shí)際應(yīng)用為準(zhǔn)則

實(shí)際上，因熱膨脹系數(shù)不同而帶來的問題也已被很“漂亮”地解決了。其方法是：將涂層材料的硬度調(diào)制得比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的稍微軟一些，即使得ΔHaze值略高一點(diǎn)。從目前警車的實(shí)際使用情況中，可以看出這種簡(jiǎn)單易行的解決方案的實(shí)際效果：自1987年以來，采用了KRD的塑料玻璃涂層技術(shù)共生產(chǎn)了120000塊聚碳酸酯車窗玻璃。提高了耐磨硬度（在500r/min的轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行平板摩擦輪試驗(yàn)，ΔHaze值為4％～6％）的KASI涂層材料的成分可以按照聚酯材料的機(jī)械特性要求進(jìn)行最佳的匹配調(diào)整。使用這種技術(shù)處理的聚碳酸酯車窗至今還沒有收到用戶的投訴，有些使用了這種技術(shù)的聚碳酸酯車窗的使用壽命甚至與汽車的使用壽命一樣長(zhǎng)。根據(jù)ECE 43R規(guī)范對(duì)民用車B立柱后車窗玻璃ΔHaze<10％（500r/min時(shí)）的要求，這一技術(shù)方案已經(jīng)很成熟了。無疑，帶有防刻劃涂層材料的塑料車窗的性能完全可以與普通玻璃相媲美了。

目前，各種執(zhí)行緊急任務(wù)的車輛，例如警車、消防車和救護(hù)車等，其所配備的帶有防護(hù)涂層的聚碳酸酯車窗完全滿足了歐盟各國(guó)嚴(yán)格的安全法規(guī)要求。盡管如此，塑料車窗的生產(chǎn)廠商們?nèi)栽诜e極地探討對(duì)涂層材料進(jìn)行改進(jìn)，以使塑料車窗可以更好地抵抗化學(xué)清潔劑、沙塵、除冰霜工具和車窗雨刷等因素帶來的損傷。

上述情況表明，使用什么材料制造車窗并不是主要問題，問題是與玻璃耐磨性能有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)楝F(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)是為普通玻璃而制定的。問題是：如果在一開始的時(shí)候就以聚碳酸酯作為制造車窗的材料，那么易碎的、沉重的、破碎后會(huì)出現(xiàn)尖銳匕首狀碎片的玻璃能有機(jī)會(huì)用作汽車風(fēng)擋玻璃嗎？顯而易見，目前的“標(biāo)準(zhǔn)”同日常使用中的實(shí)際效果相比，其存在的意義顯得微乎其微。

此外，還可以對(duì)防護(hù)涂層添加一些新的功能，如：防潮性能、避免污垢沉積的性能和便于雨水流淌的性能等。這些附加的性能對(duì)于提高汽車前風(fēng)擋玻璃的安全性具有重要的幫助。

目前，KASI涂層材料家族中最新的成員、可以抵抗紫外線的聚碳酸酯涂層材料正在進(jìn)行Florida測(cè)試，可望在2年內(nèi)得到理想的試驗(yàn)報(bào)告。

不降低對(duì)車內(nèi)乘員的安全保護(hù)

在保障車內(nèi)乘員安全方面，聚碳酸酯車窗也與現(xiàn)代汽車中的其它塑料零部件一樣，可以在汽車發(fā)生事故時(shí)有效地保障車內(nèi)乘員的安全。首先，聚碳酸酯車窗玻璃不像普通玻璃那樣在發(fā)生碰撞后容易破碎成小塊。當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，聚碳酸酯玻璃破碎并吸收一部分動(dòng)能，同時(shí)其反作用力也同時(shí)作用到?jīng)_擊物體上。只有當(dāng)車輛以很高的速度碰撞并翻車時(shí)，聚碳酸酯車窗才有可能碎裂，此時(shí)會(huì)形成細(xì)長(zhǎng)的匕首狀碎片。

隨著新型鋼化塑料玻璃材料的研發(fā)成功，這些問題都已解決。在新型合成材料車窗中，兩層塑料玻璃之間夾著一層厚度為0.5mm的薄膜，這一薄膜所使用的材料與兩塊夾層材料不同，通常采用的是TPU材料，從而達(dá)到了現(xiàn)代鋼化玻璃的質(zhì)量水平。當(dāng)車窗玻璃的外層材料使用PMMA時(shí)，則可以省略保護(hù)涂層材料中的防紫外線添加劑。當(dāng)然，塑料車窗的安全性能仍然由內(nèi)層的、較厚的聚碳酸酯材料所決定。這種車窗玻璃材料不會(huì)出現(xiàn)匕首狀的碎片，多年來其在警車上的實(shí)際應(yīng)用就已證明了這一點(diǎn)，并且滿足了嚴(yán)格的DIN 52310標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)“頭部傷害”的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在Phantom fall測(cè)試中，其HIC值小于1000（A級(jí)）。

目前，汽車工業(yè)中所使用的聚碳酸酯車窗玻璃的厚度大約為9.2mm，比市場(chǎng)中常見的普通玻璃略厚一些，因?yàn)樗粌H要有足夠的斷裂強(qiáng)度，而且要求在高速行駛時(shí)可以抵抗很高的風(fēng)壓。由于它的密度比傳統(tǒng)的玻璃要小許多，因此明顯地降低了汽車的重量。