汽车挡风玻璃为什么比普通玻璃更安全？ _小知识

挡风玻璃是汽车上相当重要的部件，它不仅为司机保证良好的视野，还要替司机和乘客遮风挡雨，更要防止石块、树枝、动物等“不速之客”进入车内，因此汽车挡风玻璃的安全性是一个非常重要的指标。不知大家是否注意到，汽车挡风玻璃突然被异物击中时并不会像普通玻璃那样裂成碎片四处飞溅，而仅仅是出现一些裂缝（图1）。为什么汽车挡风玻璃有着明显优于普通玻璃的安全性能？这得益于应用其中的一种高分子材料。

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汽车挡风玻璃中竟然有高分子？你没有看错，汽车挡风玻璃中确确实实用到了高分子材料。从外观上看，汽车挡风玻璃与普通玻璃并没有明显区别，但如果我们观察它的横断面，就会发现它实际上包含了三层：上下两层都是玻璃，而夹在它们之间的、厚度通常不到1mm的那一层，虽然同样透明，但并不是玻璃，而是一种听上去很陌生的高分子材料——聚乙烯醇缩丁醛（图2）。

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聚乙烯醇缩丁醛的名字听上去很绕口，那是因为它的“身世”颇为复杂。要得到聚乙烯醇缩丁醛，我们首先要让一种叫做醋酸乙烯酯的分子互相之间发生反应，得到高分子材料聚醋酸乙烯酯。在一定的条件，聚醋酸乙烯酯会变成另一种高分子——聚乙烯醇。接下来如果让聚乙烯醇和丁醛反应，一个丁醛分子能够把聚乙烯醇分子上相邻的两个羟基连接起来，这样就得到了用在汽车挡风玻璃中的高分子材料（图3）。醛分子与醇分子互相反应得到的化合物叫做缩醛，因此丁醛与聚乙烯醇反应得到的高分子就叫做聚乙烯醇缩丁醛。不过在实际生产中，为了保证一定的性能，最后一步反应往往并不完全，因此得到的聚乙烯醇缩丁醛高分子中仍然保留一定数量的尚未反应的羟基。

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有了聚乙烯醇缩丁醛，我们就可以生产汽车挡风玻璃了。先将一块使用浮法工艺生产的平板玻璃表面清洗干净，放置在生产线上，然后在它表面涂上一层聚乙烯醇缩丁醛，再把第二块玻璃放上去；紧接着用力将两块玻璃压紧，并对它们进行加热。在高温和压力的作用下，聚乙烯醇缩丁醛均匀地充满两块玻璃之间的空间。当压力和温度撤去后，上下两块玻璃就被牢固地粘合在一起，从外观上看与一块普通的玻璃几乎没有什么区别。这样就可以安装到汽车上作为挡风玻璃使用了（图4）。当然，如果需要，我们还可以在第二块玻璃的表面再涂上一层聚乙烯醇缩丁醛，然后把第三块玻璃粘合上去；还可以重复这个过程，直到指定数目的玻璃板全被粘合在一起。整个生产过程就像在制作一块三明治，因此，这种方法生产的玻璃有一个很形象的名字——夹层玻璃。

夹层玻璃的生产过程看上去并不复杂，但它能大大提高汽车挡风玻璃的安全性能。如果汽车的挡风玻璃使用普通玻璃，在高速行驶中，玻璃一旦被一颗小石子击中，很可能被击出一个洞，轻则影响驾驶，如果飞溅的玻璃碎片击中司机或者乘客，后果更加不堪设想。虽然我们可以通过一定的处理让玻璃碎裂时碎片的边缘不那么锋利，从而减少碎片造成的划伤，但破损的玻璃仍然会严重影响正常的驾驶。毫不夸张地说，夹层玻璃自从诞生以来，拯救了无数人的生命。