1.前言
建筑门窗用密封胶条是指用于建筑门窗构件上:如玻璃与压条、玻璃与框扇、框与扇、扇与扇之间等结合部位,能够防止内、外介质(雨水、空气、沙尘等)泄漏或侵入,能防止或减轻由于机械的震动、冲击所造成的损伤,从而达到密封、隔声、隔热和减震等作用的具有弹性的带状或棒状材料。
2.密封胶条术语
回弹恢复:密封胶条式样或制品受到压缩后恢复其自由高度的能力。
自由高度:密封胶条试样或制品在零负荷下的高度。
工作范围:门窗关闭或玻璃镶嵌的工作状态,密封胶条可压缩的距离。
定伸强度:试样拉伸达到给定长度所需施加的单位截面积上的负荷暈,是检验橡胶材料的一项指标。
3.用于建筑行业的密封产品
建筑行业所使用的具有密封效果的产品多种多样,现以列表的形式简中介绍,见表1。
表1 用于建筑行业的密封胶条对比表

4.建筑门窗常用密封胶条种类
尽管密封产品种类繁多,但是现阶段,适用于制作密封胶条的材料主要有四大类:橡胶、塑料、塑料橡胶共混材料以及多种材质复合材料。然而常用于建筑门窗的密封胶条则受到安装位置、使用年限、密封要求、型材配合等多方面的限制,因而常常使用橡塑、三元乙丙EPDM、硅橡胶、多种材质复合胶条。现就这四种材质的胶条做一简单介绍。
4.1 橡塑材料
橡塑为PVC的一种,具有加工设备简单,投资较少,原料易得,成品颜色丰富,可回收,利用率高等优点,因而成本较低。但橡塑具有塑料味,甚至刺鼻的气味,弹性、韧性、耐候性差,拉伸后回复慢,受温度影响大等缺点。
目前,橡塑材料在门窗行业已经逐步被取代。
4.2 三元乙丙EPDM
三元乙丙EPDM具有优异的耐臭氧性和耐氧化性、优异的耐候性、优异的耐热性、优异的低温特性、耐化学药品性能、高填充性。
除具有以上诸多优点外,还具有优良的电能性、良好的应力-应变特性、良好的耐磨性、优异的耐潮湿性和耐水蒸气性;表面光洁美观,具有良好的弹性和抗压缩变形性,耐老化性能优异,产品挤出稳定,尺寸精度高。三元乙丙当然也有一些缺点,如颜色单一,仅能制作黑色;废料不可回收再利用;自粘型与互粘性能差。
EPDM成品米重较轻。优质三元乙丙密封胶条密度在1.25g/cm3~1.30g/cm3之间,其中区分三元乙丙的质量好坏的重要因素之一即为测量其密度(釆用比重液测量),因为EPDM的含量多少直接决定着三元乙丙的密度。这点也决定了其有着广泛的应用前景。
辨别三元乙丙密封胶条质量好坏的因素有:密度、硬度、结构、压变、表面光洁度等。根据胶条的安装位置,可以选择不同的形状以及硬度。比如玻璃胶条需要硬度稍微高一些,邵氏硬度75左右,而开启部位的胶条,为了方便开启,需要硬度较小一些,邵氏硬度为65左右即可。
三元乙丙加工工艺现在较为成熟,改变其加工工艺或增加添加剂即可加工成各种密封胶条,如防火胶条、软硬共挤、发泡胶条、与其他材质复合等具有特殊性能的密封胶条,以满足不同的安装要求。以下即为几种常见的具有不同性能的三元乙丙密封胶条。
4.2.1 增加聚酯线或者玻璃纤维
可以增加胶条强度,减少压缩。常规密封胶条在安装时通常要考虑其热胀冷缩,一般会给予预留,不同材质的胶条因其压缩率不同,其预留百分比也不同,而此类胶条则不需考虑故无需预留,而且便于更换。此种胶条常应用于昼夜温差较大的地区。
4.2.2 在成分里面增加阻燃剂
在成分里面增加阻燃剂使其同时具有三元乙丙胶条的优点,且离火自熄达到阻燃的效果。
4.2.3 三元乙丙与膨胀胶条复合
膨胀胶条遇水膨胀,更加密实,可以达到更好的密封效果。通常膨胀胶条安装在中梃连接位置,因为此处型材外形较为复杂,一般胶条不易安装,由于膨胀胶条具有很好的压缩性,极易安装,遇水发生膨胀后可以将腔体填充的更加密实,避免水通过中梃与框之间的腔体向下流,引导水通过排水孔流向室外。
4.2.4 与彩色型材复合
三元乙丙密封胶条内添加炭黑,炭黑决定三元乙丙的颜色,因此颜色比较单一,如果不加入炭黑,颜色则不受限制,但是密封胶条的耐老化性能显著下降。为了解决此问题,三元乙丙可以与彩色型材复合,达到更好的装饰效果。
4.2.5 模压件,端堵等
此类模压件解决了密封胶条角部或者端部的密封问题。比如90°胶角可解决45°粘接不严的问题,将45°粘接改为90°粘接会使粘接效果更佳,减少了因45°不易粘接或粘接不牢导致的密封性下降的情况出现。
4.2.6 增加工序
在胶条上切5mm~8mm切口,便于胶条的角部安装,提高劳动效率。但在安装时必须给予充分的预留量,防止因过度冷缩而引起密封不严现象的发生。
4.2.7 软硬共挤
软硬共挤为同一三元乙丙密封胶条的不同位置具有不同的硬度。通常软硬共挤有两种方式:一种为前共挤,即两者同时从模具中出来,已经共挤在一起,再同时经过定型冷却;另一种是后共挤,两者分别出模,在定型冷却前共挤到一体。胶条的软硬共挤釆用前者。
对于建筑门窗所使用的三元乙丙密封条,底座位置硬度可以稍微高-些,与型材的搭接位置硬度稍微低一些,这样胶条不易脱落,同时使用较小的启闭力即可实现门窗的幵启关闭,并且不影响门窗的密封性能。
4.3 硅橡胶
硅橡胶的英文是silicone rubber其缩写为SR。硅橡胶是众多合成橡胶中的佼佼者,其无毒无味,工作温度范围广宽,能适应在-100℃~+300℃工作;硅橡胶耐压缩变形性能优异,具有良好的弹性,即使在长时间的压缩变形状态下仍具有很大的夹紧力;硅橡胶的生存期可以长达50年,使用寿命长,具有很好的耐光老化和耐候老化性能;不受颜色限制,可以与任意颜色的门窗型材搭配安装,具有很好的外饰效果。使用寿命、工作温度范围、优良的弹性等优点决定着他在门窗行业的光明前景。
但它也存在两个最大的缺陷,第-是原材料成本最高,第二是撕裂、拉伸强度较三元乙丙橡胶较低。这两点也制约着其在门窗行业的市场占有率,只能安装于高档门窗幕墙,起到锦上添花的作用。
4.4 复合材料——包覆式密封胶条
性能优异、节能、环保的世界级第三代密封产品——包覆式胶条,选择热固性芯和坚韧的外皮层等四种不同材料制作而成。解决了密封条在不同的环境下长期使用后引起的永久性压缩变形。其物理性能见表2。
表2 包覆式密封胶条的物理性能

此类胶条主材为发泡式聚氨酯,可使胶条具有显著的隔音降噪效果以及优越的保温节能性。此外,在寒冷气候中保持极佳的弹性,解决了高低温变化造成的密封性能降低。此种胶条因其自身结构及材质因素,主要安装在木制门窗上。
表面包覆膜(聚乙烯),抗磨损、抗老化、抗紫外线和水侵蚀,所有的漆、清洁剂不发生反应,无毒环保。而且颜色丰富,白色、浅黄色、咖啡色、黑色等均 可选择。
胶条的角部处理:部分厂家釆用焊接方法,避免内部材质长时间暴露在空气中而出现老化及发黄。但是随着技术的不断提高,内部材质抗老化性能提高,角部可直接对接即可达到密封效果属于发泡海绵体,胶水粘接效果不大,而且极浪费胶水。
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