趙本軍梁繼竹

推拉門窗用密封膠條的研制

趙本軍1梁繼竹2

本發(fā)明是為了解決推拉門窗用膠條的密封性和滑動(dòng)性功能兼顧的問(wèn)題。該膠條由三種以上的TPV共擠出，通過(guò)各功能的拆分組合實(shí)現(xiàn)了取代目前使用的絨毛條，具有密封、隔音、無(wú)污染、便于清洗的特點(diǎn)。

滑動(dòng)摩擦；滑動(dòng)密封；節(jié)能；隔音；氣密；水密；污染

前言

隨著能源緊張，低碳時(shí)代的到來(lái)，國(guó)家針對(duì)門窗的各項(xiàng)性能如傳熱系數(shù)K值等提出了更高的要求，因此，高性能窗是建筑節(jié)能的大勢(shì)所趨。門窗行業(yè)現(xiàn)有的兩大類基本窗型是推拉窗和平開窗，而相比之下，平開窗是比較容易做到高性能的。

然而在使用上，人們更喜歡推拉窗啟閉方便的居家實(shí)用性，它既沒(méi)有平開外開窗掉扇的隱患，又不會(huì)像平開內(nèi)開窗占用寶貴的室內(nèi)空間，一般單扇的開啟面積較大，滿足通風(fēng)需要。但是，傳統(tǒng)雙軌推拉窗由于兩個(gè)窗扇分別處于兩個(gè)不同軌道和不同平面內(nèi)，這樣使其在外觀、氣密、水密、隔聲防噪、防塵、節(jié)能及安全性能上存在不足，難以滿足人們?cè)絹?lái)越高的要求。目前難點(diǎn)主要有兩個(gè)：一個(gè)是在推拉窗兩個(gè)拉扇之間隙縫，在閉合時(shí)如何保證良好的密封性；二是在窗扇和滑軌之間的縫隙，在滑動(dòng)過(guò)程中不要有太大的阻力，在滑動(dòng)過(guò)程中保持密封。目前常用的密封毛條存在如下幾個(gè)問(wèn)題：

1.隔音；

2.絨毛脫落，成為污染源；

3.本身容易污染，難于清潔；

4.滑動(dòng)摩擦力偏大；

5.潮濕環(huán)境中存在摩擦噪音。

針對(duì)現(xiàn)用毛條的各種缺點(diǎn)，以及目前市場(chǎng)上本身存在的推拉窗產(chǎn)品，本文試圖通過(guò)一種更優(yōu)秀的密封膠條來(lái)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)門窗的動(dòng)態(tài)密封，從而在保持現(xiàn)有推拉窗生產(chǎn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上通過(guò)更換密封條改善上面提到的幾個(gè)問(wèn)題。

一、新型密封膠條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分

1.結(jié)構(gòu)分析軟件

Cosmos軟件是美國(guó)SRAC（Structure Research and Analysis Corporation）公司的產(chǎn)品，它具有計(jì)算速度快、解題時(shí)占用磁盤空間少、使用方便、分析功能全面、與其他CAD/CAE軟件集成性好等優(yōu)點(diǎn)。

2.密封條材料

符合建筑門窗、幕墻有密封膠條GBT 24498-2009標(biāo)準(zhǔn)要求

TPV：粒狀，硬度shore A 55 DSM

TPV:粒狀，硬度 shore D 40 DSM

SLIP COATING:粒狀，硬度 shore D 40三井

3.檢測(cè)主要儀器設(shè)備

（1）電子拉力機(jī)

（2）塑料3復(fù)合線

（3）邵氏A型硬度計(jì)

（4）邵氏D型硬度計(jì)

4.設(shè)計(jì)分析

通常用的毛條結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但門窗必須考慮動(dòng)態(tài)和靜態(tài)狀態(tài)相互作用及變化，在壓縮密封的結(jié)構(gòu)中， “O”型是所有最佳方案的原型，通過(guò)驗(yàn)證設(shè)計(jì)出如下的斷面，經(jīng)過(guò)受力分析優(yōu)化后得到新的截面。

初始設(shè)計(jì)

優(yōu)化后的設(shè)計(jì)

優(yōu)化過(guò)程截圖

5.設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程

門窗產(chǎn)品為了保證其使用特性，必須進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)設(shè)計(jì)確認(rèn)的斷面，設(shè)定材料；同時(shí)設(shè)計(jì)模具，出樣。具體流程如下：

6.摩擦力對(duì)比測(cè)試

根據(jù)需求解決摩擦力，提高推拉力的人性化必須降低目前的摩擦力，可通過(guò)對(duì)比測(cè)試。

7.其他性能試驗(yàn)委外報(bào)告

推拉門窗檢測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)

二、結(jié)果與討論

縱觀整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

在干態(tài)下，新結(jié)構(gòu)的密封條相對(duì)于絨毛條有比較好的滑動(dòng)性，特別在啟動(dòng)力方面，新結(jié)構(gòu)的膠條，在壓縮量等同的條件下，啟動(dòng)力也只有絨毛條的70%左右，滑動(dòng)力只有絨毛條的60%左右，滑動(dòng)噪音與絨毛條相當(dāng)。

在濕態(tài)下，新結(jié)構(gòu)的密封條相對(duì)于絨毛條具有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，特別在啟動(dòng)力方面，新結(jié)構(gòu)的膠條，在壓縮量等同的條件下，啟動(dòng)力也只有絨毛條的50%左右，滑動(dòng)力只有絨毛條的30%左右，滑動(dòng)噪音遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于絨毛條。

關(guān)窗后的密封性測(cè)試，絨毛對(duì)于此項(xiàng)不做考察；新狀態(tài)的膠條可以使推拉窗的氣密性達(dá)到普通平開窗的40%左右，有比較好的氣密性。

新膠條是以汽車車門密封方式為原型，結(jié)合推拉窗自身的特點(diǎn)，將SLIPCOATING，以分段的方式涂覆在軟質(zhì)TPV上，采用分段涂覆，這樣就保證了涂覆面仍然具有良好的壓縮變形能力。

隨著塑料門窗在國(guó)內(nèi)日新月異的發(fā)展，門窗的質(zhì)量問(wèn)題也日漸突出，為此國(guó)家建委等有關(guān)部門也相繼對(duì)型材的配方、結(jié)構(gòu)及組裝、五金附件等問(wèn)題提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，為國(guó)內(nèi)門窗及配套行業(yè)的發(fā)展指明了方向，在這里就密封毛條在門窗中的應(yīng)用談一談自己的看法，不足之處望大家指正。

門窗的質(zhì)量?jī)?yōu)劣應(yīng)以整體的質(zhì)量來(lái)評(píng)定，主要包括型材的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、門窗的裝配質(zhì)量、五金附件的質(zhì)量、密封性能等綜合性能。在推拉窗中氣密性、水密性的性能主要靠毛條與膠條來(lái)決定。型材的生產(chǎn)及組裝企業(yè)進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查，通過(guò)這些活動(dòng)涌現(xiàn)出很多產(chǎn)品質(zhì)量好、服務(wù)到位的企業(yè)。同密封毛條從材質(zhì)上區(qū)分應(yīng)為：硅化和非硅化毛條。硅化毛條是采用經(jīng)過(guò)硅油處理過(guò)的丙綸絲來(lái)進(jìn)行制造的，經(jīng)硅油處理之后的毛條可明顯改善門窗的防水性能，同時(shí)抗老化性、柔韌度、抗倒伏性都有了顯著的提高。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/ T635-1996中明確提出密封毛條必須經(jīng)過(guò)硅化處理。

從結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分應(yīng)為普通型和中間夾層型。后者在前者的基礎(chǔ)上在密封毛條的中間增加了一條聚乙烯膜或硅化無(wú)紡布來(lái)完全隔絕密封毛條縫隙間的空氣流通，所以中間夾層毛條的密封性能優(yōu)于普通毛條。

同時(shí)塑料底板的抗老化性，低溫脆性也需要合適的配方和優(yōu)質(zhì)原料來(lái)保證，另外在密封毛條的根部 （即底板上）增設(shè)兩側(cè)護(hù)翼使密封毛條不易側(cè)倒，從而提高了毛條的密封性能，延長(zhǎng)了其使用壽命，并在裝配過(guò)程中避免了密封毛條與型材的卡滯現(xiàn)象。

門窗毛條經(jīng)過(guò)了逐步的改良是否真正能滿足需求呢？讓市場(chǎng)來(lái)評(píng)判吧。

三、結(jié)論

在強(qiáng)大的節(jié)能宣傳力度下，在保證現(xiàn)有推拉門窗使用需求的前提下，通過(guò)進(jìn)一步研發(fā)、更換新型的密封膠條，會(huì)取得良好的保溫、隔音、防摩擦噪音等效果，提升門窗品質(zhì)的需求，完善整個(gè)門窗系統(tǒng)的功能需求。通過(guò)嚴(yán)格的節(jié)能法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范與監(jiān)管，從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造、窗型設(shè)計(jì)、門窗制作工藝直至五金及其他輔助配件的配置與安裝，從而確保將優(yōu)質(zhì)的成窗移交給用戶。由于歐洲建筑市場(chǎng)趨于飽和，對(duì)門窗的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)緩慢，從而加劇了門窗企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)。市場(chǎng)對(duì)門窗的需求趨于個(gè)性化，門窗產(chǎn)品趨于多元化，新的技術(shù)與產(chǎn)品持續(xù)不斷地推向市場(chǎng)。說(shuō)明節(jié)能的提升對(duì)系統(tǒng)門窗的潛力非常大，是一扇剛剛打開的大門。既然門窗是建筑的窗戶，那么系統(tǒng)門窗在設(shè)計(jì)上必須要有好的氣密，、水密、隔音、隔熱、抗風(fēng)壓。我們還必須把密封膠條在汽車方面的密封效果發(fā)展到我們的門窗幕墻密封上來(lái)提高節(jié)能。

[1]鄭道德.《塑料工業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社

[2]張君，閻培渝，覃維祖.《建筑材料》.清華大學(xué)出版社

[3]李嘉宇.《橡膠、塑料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》.安徽文化出版社

[4]《橡膠生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用與性質(zhì)用途速用速查實(shí)用手冊(cè)》編委會(huì).北方工業(yè)出版社

TU533

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1671-3362（2011）03-0031-03

（作者為：1建筑門窗配套件委員會(huì)專家組專家，江陰海達(dá)橡塑股份有限公司江陰海達(dá)建筑門窗系統(tǒng)技術(shù)總監(jiān)；2江陰海達(dá)汽車事業(yè)部研發(fā)經(jīng)理）