建筑门窗幕墙用密封胶条的技术延伸方向

节能,功能,分类,特点,材料,结构

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04-07

江阴海达橡塑股份有限公司 技术总监  赵本军

前言

门窗配套材料是保证建筑门窗各项性能及使用功能的关键部件,为了使建筑门窗配套材料在门窗工程的应用设计、品种选择、性能保证、安装施工和工程验收等有章可循,能够选用经济适用,安全可靠,节能环保的门窗配套材料,作为密封胶条是建筑配套件中幕墙门窗的重要零部件之一,广泛用于平开门、内平开窗、外平开窗、推拉门、推拉窗、外开上悬窗、提升推拉门、内平开下悬窗的框扇间、安装玻璃、等压及结构件配合等部位,具有防水、密封、隔音、防尘、防冻、减震、保暖及节能的重要作用。它必须具有很强的拉伸强度,良好的弹性,还需要比较好的耐温性和耐老化性。

一、密封胶条的分类及特点

1、分类

1) 按密封胶条安装部位的名称分类包括:框扇间、安装玻璃、等压及结构件配合用密封条等。

2) 按密封胶条安装方式的名称分类包括:压入式、穿入式、粘贴式用密封条等,应根据需求选择。

3) 按密封胶条断面形状分类可分为实芯制品(圆形、方形、扁平形断面形状)、中空制品及复合制品等类型。其中,复合密封条在木铝复合窗及国外系统门窗中得到广泛运用。对于橡胶密封条来说断面设计至关重要,首先是密封唇边形状、尺寸设计,两侧密封唇边应以相同的、大小适当的力从配合结构的两侧相接触;断面唇边长度、薄厚应适当,过厚、过长会使配合结构阻力偏大,过薄、过短又会导致配合结构得不到良好的引导和密封,产生振动、噪音、漏雨现象;其次是断面底部形状、尺寸设计,安装槽断面上有凸起,其作用是为了装配导槽,因此,断面底部应设计出相应结构,既易于装入,又能利用密封条自身的弹性附着在槽口内,防止其脱出;最后是外搭边的形状、尺寸,为了改善外观,所有部位外饰面应紧密贴合。  

4) 按胶料复合结构分类,可分为纯胶密封条——由单一胶种构成;二复合密封条——由密实胶和发泡海绵胶构成,经常在密实胶内部在轴线方向包含金属骨架材料;三复合密封条——由两种密实胶(其中一种为浅色)和海绵胶构成,通常在密实胶内部包含金属骨架和增强纤维。复合密封条——江阴海达橡塑股份有限公司在国内率先开发和生产了建筑用由多种材料构成的复合密封条,从而进一步提高门窗的整体性能和使用寿命。

5)按材料品种分类,可分为橡胶密封胶条;塑料密封胶条;热塑性弹性体密封胶条。

6) 按表面处理状态分类,部分密封条表面经过附加处理,可分为植绒类密封胶条;表面涂层密封胶条;有织物贴饰密封胶条。

7) 特殊功能分类,有些密封条具有电子智能功能,如防夹伤密封条等。

2、特点

建筑用密封胶条主要是由具有良好弹性和抗压缩变形、耐老化、臭氧、化学作用、较宽的使用温度范围(-40℃~+120℃)的三元乙丙橡胶(EPDM)橡胶发泡与密实复合而成,通过断面的合理设计及验证,满足坚固耐用,利于安装,提高整体性能。

建议适用温度范围:

PVC  材质  (-25℃~60℃)

EPDM 材质  (-60℃~150℃)

MVQ  材质  (-60℃~300℃)

TPV  材质  (-40℃~150℃)

特殊环境可根据性能要求制定特殊配方。

二、密封胶条的设计要求

1、框扇间密封胶条选用设计

1) 框扇间密封胶条设计工作范围、回弹力的选择宜参照表1。

表1  框扇间密封胶条选择设计要求

2) 框扇间密封胶条的断面形状的选择

框扇间密封胶条的断面形状种类分为两种,一种是半封闭式见图1-a,一种是封闭式见图1-b。

图1  框扇间密封胶条的断面形状示意图

当所需设计工作范围较大时,宜选用半封闭式结构;当所需设计工作范围较小时,宜选用封闭式结构。为保证胶条的压缩回弹力,胶条的壁厚应不小于1mm。

3) 框扇间密封胶条安装方式的选择

框扇间密封胶条宜为压入式安装。压入式安装密封胶条安装部位的尺寸设计应保证与门窗型材安装槽口配合后不脱落,配合尺寸的设计宜采用紧配合。

2安装玻璃用密封胶条的选用设计

1) 安装玻璃用密封胶条设计工作范围、回弹力的选择设计要求宜参照表2。

表2  安装玻璃用密封胶条选择设计要求

2) 安装玻璃用密封胶条的断面形状的选择

安装玻璃用密封胶条分为玻璃外侧密封胶条(断面形状见图2-1a)和玻璃内侧密封胶条(断面形状见图2-1b)。为保证框材与玻璃有效的弹性隔离,安装胶条的空间尺寸(见图2-2中a)应满足表3要求。

注:A为气体层的厚度,其数值可取6mm、9mm、12mm、15mm、16mm。

表3   安装胶条的空间尺寸要求

图2-1  安装玻璃用密封胶条的断面形状示意图

图2-2   安装胶条的空间尺寸

3) 安装玻璃用密封胶条宜采用压入式安装方式。

① 玻璃是脆性材料,不能与边框直接接触。胶条应有一定的厚度才能保证与边框和玻璃有效弹性接触,满足玻璃适度的变形。依据《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113,提出了相应的要求。

② 安装玻璃用密封胶条一般都是整框组装完后再进行安装,故采用压入式安装结构。

3、等压密封胶条的选用设计

等压密封胶条设计工作范围(见图3中B)、回弹力选用设计要求宜参照表4。

表4  等压密封胶条选择设计要求

图3  设计工作范围(B)示意图

等压胶条在型材中起到阻断空气对流和热辐射的功能,等压胶条的选择设计既要满足密封要求、又要符合门窗启闭力的要求。等压胶条的配合在门窗扇闭合时,B部份变形量不宜过大。

三、密封胶条的保养

在寒冷的冬季中,冷流直接浸入室内,偶尔伴随有风噪声,感觉像门窗没关严实一样。这个时候需要检查一下密封条了。密封条能提高气密性,防止风雨侵入到室内。一旦密封条老化发生破损,将引起漏雨,增大风噪声,漏雨又很容易使型材锈蚀。由此不难看出,对门窗来说,密封条是一种重要配套件,平时必须定期地保养检查。现在市场上有不少专业生产密封胶条的厂家,为不同结构的门窗量身定做,确保整体门窗自身各部件之间连续性,避免结合部位产生气流分离,轻松化解周期性气流,高层能降低高速风噪声,同时增强整窗的气密性和防尘能力等性能。

四、密封胶条的发展

长期以来,密封条要求必须具备三大功能:连接性、密封性和装饰性。 随着高分子材料的进步发展,尤其是新兴材料的不断涌现,人们对材料的环保性、舒适性、安全性、美观性的要求越来越高,对密封条以往的三大功能的要求也在不断地推陈出新和提高。为满足性能和档次不断提高的需要,现从密封条的应用材料、产品结构和生产工艺等方面来分析、研究密封条行业的发展。

技术的飞速发展, 对密封条的各种性能提出了更高的要求,新材料、新工艺的应用,为密封条行业的发展提供了发展空间。对密封条的要求不仅仅停留在连接性、密封性、装饰性三大功能上,对环保、安全、舒适美观等都提出了新的要求。这就要求密封条从材料的选择,结构的改进,制造工艺的选用上均需不断提升。

1) 从材料的选择上,不仅仅停留在EPDM的应用上。成型工艺相对简单的热塑性弹性体在某些方面逐步得到应用。他们具有着色性强,复合性及可回收性好,同时也能达到环保的要求。

2) 结构改进:采用外表面复合与内饰相协调的各种不同颜色的材料,如彩色 EPDM、彩色热塑性弹性体;采用表面喷涂耐磨、润滑材料代替原来的植绒材料;应用表面喷涂各种光滑、亚光或带色的四复合材料。

3) 工艺上改进:全面采用预整形+高速热空气+微波硫化+普通热空气硫化的工艺,大大提高了密封条的硫化表面质量和生产效率;各种注射成型的二次加工工艺,既提高了效率又改进了产品质量;在线喷涂工艺代替原始的手工喷涂工艺。

五 结果与讨论

总之,随着对质量要求的不断提高,密封条的性能要求也相应提高。 结构的合理性,设计的人性化,生产工艺的流程化、自动化,产品的安全性、环保性、可回收性、配套美观性、多样性等都是密封条需要考虑的重要性能。

在强大的节能宣传力度下,密封性是质量的一项重要指标,而密封条产品正是决定这一指标优劣的重要零部件之一,对整窗起到维护作用。从2008年下半年开始,各大密封条企业明显感到本身产能的严重缺乏,纷纷参加到扩大产能的行列当中,一时间激活了密封条制造企业,手里攥有大把的订单,倍感交期的艰难与重要。但是,在提升产能的时分,一定不能只顾解眼前的十万火急,而应该分离进步劳动消费率、质量提升、产品构造晋级、技术进步等要素,全面提升企业的综合产能。

无须置疑,中国产业重组乃大势所趋,而作为建筑产业链下游的密封条企业,其兼并重组亦是在所难免,也只有这样,国内的密封条企业才能做大做强。密封条企业能够应用彼此之间的资源优势整合兼并构成集群优势,壮大企业的实力,同时还应围绕绿色环保的主题,与上下游企业之间深入协作,推进新材料、新工艺、新技术的应用,并以此来延伸建筑密封条行业的产业链。

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