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)性功能兼顧的問題。該膠條由三種以上的TPV共擠出，通過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，國家針對(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)絹碓礁叩囊?。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)過程中不要有太大的阻力，在滑動(dòng)過程中保持密封。目前常用的密封毛條存在如下幾個(gè)問題：

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，本文試圖通過一種更優(yōu)秀的密封膠條來實(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)上通過更換密封條改善上面提到的幾個(gè)問題。

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，通過驗(yàn)證設(shè)計(jì)出如下的斷面，經(jīng)過受力分析優(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。

隨著塑料門窗在國內(nèi)日新月異的發(fā)展，門窗的質(zhì)量問題也日漸突出，為此國家建委等有關(guān)部門也相繼對(duì)型材的配方、結(jié)構(gòu)及組裝、五金附件等問題提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，為國內(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)量優(yōu)劣應(yīng)以整體的質(zhì)量來評(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)過硅油處理過的丙綸絲來進(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)過硅化處理。

從結(jié)構(gòu)來區(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紡布來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，延長了其使用壽命，并在裝配過程中避免了密封毛條與型材的卡滯現(xiàn)象。

門窗毛條經(jīng)過了逐步的改良是否真正能滿足需求呢？讓市場(chǎng)來評(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)需求增長緩慢，從而加劇了門窗企業(yè)之間的競(jìng)爭。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提高節(jié)能。

[1]鄭道德.《塑料工業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》.中國標(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）