推拉門窗用密封膠條的研制

趙本軍梁繼竹

推拉門窗用密封膠條的研制

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本發明是為了解決推拉門窗用膠條的密封性和滑動性功能兼顧的問題。該膠條由三種以上的TPV共擠出，通過各功能的拆分組合實現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。

滑動摩擦；滑動密封；節能；隔音；氣密；水密；污染

前言

隨著能源緊張，低碳時代的到來，國家針對門窗的各項性能如傳熱系數K值等提出了更高的要求，因此，高性能窗是建筑節能的大勢所趨。門窗行業現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用性，它既沒有平開外開窗掉扇的隱患，又不會像平開內開窗占用寶貴的室內空間，一般單扇的開啟面積較大，滿足通風需要。但是，傳統雙軌推拉窗由于兩個窗扇分別處于兩個不同軌道和不同平面內，這樣使其在外觀、氣密、水密、隔聲防噪、防塵、節能及安全性能上存在不足，難以滿足人們越來越高的要求。目前難點主要有兩個：一個是在推拉窗兩個拉扇之間隙縫，在閉合時如何保證良好的密封性；二是在窗扇和滑軌之間的縫隙，在滑動過程中不要有太大的阻力，在滑動過程中保持密封。目前常用的密封毛條存在如下幾個問題：

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.滑動摩擦力偏大；

5.潮濕環境中存在摩擦噪音。

針對現用毛條的各種缺點，以及目前市場上本身存在的推拉窗產品，本文試圖通過一種更優秀的密封膠條來實現滑動門窗的動態密封，從而在保持現有推拉窗生產平臺的基礎上通過更換密封條改善上面提到的幾個問題。

一、新型密封膠條結構設計部分

1.結構分析軟件

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

2.密封條材料

符合建筑門窗、幕墻有密封膠條GBT 24498-2009標準要求

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.檢測主要儀器設備

（1）電子拉力機

（2）塑料3復合線

（3）邵氏A型硬度計

（4）邵氏D型硬度計

4.設計分析

通常用的毛條結構相對簡單，但門窗必須考慮動態和靜態狀態相互作用及變化，在壓縮密封的結構中， “O”型是所有最佳方案的原型，通過驗證設計出如下的斷面，經過受力分析優化后得到新的截面。

初始設計

優化后的設計

優化過程截圖

5.設計驗證流程

門窗產品為了保證其使用特性，必須進行驗證。根據設計確認的斷面，設定材料；同時設計模具，出樣。具體流程如下：

6.摩擦力對比測試

根據需求解決摩擦力，提高推拉力的人性化必須降低目前的摩擦力，可通過對比測試。

7.其他性能試驗委外報告

推拉門窗檢測報告數據

二、結果與討論

縱觀整個實驗過程：

在干態下，新結構的密封條相對于絨毛條有比較好的滑動性，特別在啟動力方面，新結構的膠條，在壓縮量等同的條件下，啟動力也只有絨毛條的70%左右，滑動力只有絨毛條的60%左右，滑動噪音與絨毛條相當。

在濕態下，新結構的密封條相對于絨毛條具有相當明顯的優勢，特別在啟動力方面，新結構的膠條，在壓縮量等同的條件下，啟動力也只有絨毛條的50%左右，滑動力只有絨毛條的30%左右，滑動噪音遠遠低于絨毛條。

關窗后的密封性測試，絨毛對于此項不做考察；新狀態的膠條可以使推拉窗的氣密性達到普通平開窗的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，結合推拉窗自身的特點，將SLIPCOATING，以分段的方式涂覆在軟質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日新月異的發展，門窗的質量問題也日漸突出，為此國家建委等有關部門也相繼對型材的配方、結構及組裝、五金附件等問題提出了更高的標準，為國內門窗及配套行業的發展指明了方向，在這里就密封毛條在門窗中的應用談一談自己的看法，不足之處望大家指正。

門窗的質量優劣應以整體的質量來評定，主要包括型材的各項技術指標、門窗的裝配質量、五金附件的質量、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。型材的生產及組裝企業進行了嚴格的檢查，通過這些活動涌現出很多產品質量好、服務到位的企業。同密封毛條從材質上區分應為：硅化和非硅化毛條。硅化毛條是采用經過硅油處理過的丙綸絲來進行制造的，經硅油處理之后的毛條可明顯改善門窗的防水性能，同時抗老化性、柔韌度、抗倒伏性都有了顯著的提高。在行業標準JC/ T635-1996中明確提出密封毛條必須經過硅化處理。

從結構來區分應為普通型和中間夾層型。后者在前者的基礎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于普通毛條。

同時塑料底板的抗老化性，低溫脆性也需要合適的配方和優質原料來保證，另外在密封毛條的根部 （即底板上）增設兩側護翼使密封毛條不易側倒，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象。

門窗毛條經過了逐步的改良是否真正能滿足需求呢？讓市場來評判吧。

三、結論

在強大的節能宣傳力度下，在保證現有推拉門窗使用需求的前提下，通過進一步研發、更換新型的密封膠條，會取得良好的保溫、隔音、防摩擦噪音等效果，提升門窗品質的需求，完善整個門窗系統的功能需求。通過嚴格的節能法規與行業標準的規范與監管，從系統的設計與制造、窗型設計、門窗制作工藝直至五金及其他輔助配件的配置與安裝，從而確保將優質的成窗移交給用戶。由于歐洲建筑市場趨于飽和，對門窗的市場需求增長緩慢，從而加劇了門窗企業之間的競爭。市場對門窗的需求趨于個性化，門窗產品趨于多元化，新的技術與產品持續不斷地推向市場。說明節能的提升對系統門窗的潛力非常大，是一扇剛剛打開的大門。既然門窗是建筑的窗戶，那么系統門窗在設計上必須要有好的氣密，、水密、隔音、隔熱、抗風壓。我們還必須把密封膠條在汽車方面的密封效果發展到我們的門窗幕墻密封上來提高節能。

[1]鄭道德.《塑料工業國際標準手冊》.中國標準出版社

[2]張君，閻培渝，覃維祖.《建筑材料》.清華大學出版社

[3]李嘉宇.《橡膠、塑料技術標準實用手冊》.安徽文化出版社

[4]《橡膠生產關鍵技術應用與性質用途速用速查實用手冊》編委會.北方工業出版社

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專家組專家，江陰海達橡塑股份有限公司江陰海達建筑門窗系統技術總監；2江陰海達汽車事業部研發經理）