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系統門窗（詞條“系統門窗”由行業大百科提供）指的是運用系統集成的思維方式，基于針對不同地域氣候環境和使用功能要求所研發的門窗系統，按照嚴格的程序進行設計、制造和安裝，具備高可靠性、高性價比的建筑門窗。系統門窗是由多要素、多個子系統相互作用、相互依賴所構成的有一定秩序的集合體，能夠有效保證建筑性能。
目前，國內外系統門窗企業所采用的密封膠條（詞條“密封膠條”由行業大百科提供）材質主要以耐老化性（詞條“耐老化性”由行業大百科提供）能和物理性能均十分優異的三元乙丙橡膠為主，達85%以上。隨著門窗企業及售后市場對系統門窗性能的要求越來越高，單一的三元乙丙密實膠擠出的密封條（詞條“密封條”由行業大百科提供）已不能滿足市場的需要，在這種趨勢下，一些具有自主研發能力的密封條生產企業對密封條的用途進行了細分，針對用于不同位置的密封膠條，采用密實橡膠、海綿橡膠復合，密實橡膠、玻纖復合、密實橡膠，海綿橡膠、玻纖三復合以及海綿表面附加光滑涂層等方法，來解決各種密封和隔熱問題。這些將不同材料復合在一起的膠條，統稱為復合型密封膠條。本文主要就復合型密封膠條在系統門窗中的特性及應用進行介紹及探討，以期為有相關需求的客戶或研究者提供幫助。
1 三元乙丙海綿橡膠的特性
三元乙丙發泡（詞條“發泡”由行業大百科提供）海綿膠條是通過將化學發泡劑加入到三元乙丙橡膠之中，經過高溫發泡并硫化定型后得到的一種截面呈蜂窩狀結構的發泡膠條，具有以下特點：
a) 密度低。海綿橡膠中有大量氣泡存在，其密度約為0.5~0.6g/立方厘米，為普通膠條的二分之一甚至更低。
b) 隔熱性優良。由于海綿橡膠中有大量泡孔，泡孔中氣體的熱導率比實心橡膠低很多，所以發泡膠條的導熱率很低。
c) 隔音效果好。海綿橡膠的隔音效果是通過吸收聲波能量，使聲波不能反射傳遞而達到的。
d) 比強度（詞條“強度”由行業大百科提供）高。由于海綿橡膠密度低，比強度自然要比非發泡制品高。發泡膠條的機械強度隨發泡倍數的增加而下降。
e) 優異的耐熱、耐化學藥品性能，比密實橡膠更加優秀的壓縮回彈性，低溫柔軟性。
海綿橡膠和實心橡膠的性能對比如表1所示：
表1 海綿橡膠和實心橡膠性能對比
由表1可以看出，海綿橡膠的硬度遠低于實心橡膠，壓縮永久變形也優于實心橡膠，由此可以獲得更好的密封性能，而導熱系數只相當于實心橡膠的三分之一，是保溫隔熱的理想材料，不足之處在于拉伸強度低于密實橡膠。所以，海綿橡膠更加適合用于密封部位而不適合用在安裝部位。
2 三元乙丙實心橡膠和海綿橡膠復合產品的特性及應用
2.1 鑒于海綿橡膠自身的柔軟性和良好的壓縮變形性能，市面上出現了應用于開啟扇上的實心海綿復合膠條，如圖2所示，將密封條負責密封的部位由實心橡膠更換為海綿發泡橡膠，以提供更加優秀的氣密性和水密性以及防塵效果，減小關窗力度。同時，安裝部位依然采用硬度較高、物理性能優秀的實心橡膠，以保證膠條的安裝牢固性，經過長期的使用后不易脫落。
圖1 純實心橡膠膠條 圖2 實心橡膠和海綿橡膠復合膠條
我們知道，由于型材表面上總是存在著微觀的凹凸不平，型材廠家有時還會在型材表面進行粗糙度處理，所以，型材表面都是凹凸不平的。為了保證密封，就必須對密封條的密封部位施加足夠大的壓力，使其發生彈性或塑性變形以填充型材表面的間隙。海綿橡膠的優勢在于：在較低的壓緊力的作用下，即可發生較大的彈性形變，并且由于其質地柔軟，可以良好的填充型材表面的間隙，達到有效的密封。同時，窗戶更加容易開啟和關閉。海綿橡膠和實心橡膠的壓縮應力曲線見圖3。海綿橡膠的壓縮永久變形優于實心橡膠，這就意味著在長期的壓縮密封中，海綿橡膠的應力松弛損失更小。對海綿橡膠進行壓縮方式的應力松弛試驗，通過阿倫尼烏茲公式計算得出：在47℃的條件下，至少需要30年，其壓縮應力才會損失15%。如圖4所示：
圖4 海綿橡膠的壓縮應力松弛表
2.2 除了在開啟扇上的應用，實心/海綿復合密封膠條還應用于系統門窗中的等壓膠條，如圖5所示：
圖5 實心、海綿復合等壓膠條
我們一般用U值的大小來表征整窗的節能程度，等壓膠條在型材中起到阻斷空氣對流和熱輻射的功能，對于降低整扇窗戶的U值，起著至關重要的作用，而實心膠條的導熱系數在0.25W/(m·K)左右，略顯偏大，海綿橡膠的導熱系數為0.1W/(m·K)，若將等壓膠條中空腔部位的實橡膠心膠更換為海綿橡膠后，可以明顯降低窗戶的U值。
純密實橡膠整框U=1.8 密實海綿復合整框U=1.55
圖5 純實心和復合型等壓膠條整窗U值對比
如圖5所示，在型材、玻璃、隔熱條等條件相同情況下，我們用熱工軟件對EPDM實心膠條、復合膠條的進行了對比分析，分析結果表明，使用復合型等壓膠條，最高可以將整窗的U值降低0.25左右。
3 三元乙丙實心橡膠、玻纖繩復合產品的特性及應用
通常情況下，將密封條安裝在型材框架上的方式有兩種，一種是穿入式安裝，另一種為壓入式安裝。當安裝方法為穿入式時，由于密封條在穿入時受到拉力，安裝完成后，密封條內部會殘留有收縮的應力無法消除，在一段時間后就會在這種應力的作用下產生收縮，造成端頭的拉伸（詞條“拉伸”由行業大百科提供）斷裂，嚴重影響密封效果。將玻纖繩與三元乙丙復合的密封條可以完美解決這一問題。圖6所示：這種密封條通過特殊的模具和擠出機機頭擠出，將無法延伸的玻纖繩復合進三元乙丙橡膠，二者通過粘合劑牢固的粘結在一起，在膠條受到拉伸時，內部的玻纖將承受外部的拉力，從而使膠條不會產生延伸，避免了密封條后期的收縮問題。目前市面上已經衍生出了玻纖與密實橡膠雙復合膠條、玻纖與密實膠、海綿膠三復合膠條等各類產品。
圖6 實心橡膠、玻纖雙復合密封條
4 三元乙丙實心橡膠、遇水膨脹橡膠復合產品的特性及應用
遇水膨脹橡膠是一種獨特的橡膠新產品，該種橡膠在遇水后產生6-7倍的膨脹變形，并充滿接縫的所有不規則表面、空穴及間隙，同時產生巨大的接觸壓力，徹底防止滲漏。
遇水膨脹橡膠較普通橡膠具有更卓越的特性和優點。當接縫或施工縫發生位移，造成間隙超出材料的彈性范圍時，普通型橡膠止水材料則失去止水作用。而該材料還可以通過吸水膨脹來止水。使用遇水膨脹橡膠作為堵漏密封止水材料，不僅用量節省，而且還可以消除一般彈性材料因過大壓縮而引起彈性疲勞的特點，使防水效果更為可靠。
與遇水膨脹橡膠復合的膠條(圖7)通常用在玻璃批水條上，膨脹橡膠被設計用于第二、三道密封。由于第一道防水密封的作用，其在平時一般不會與水接觸。一旦第一道防水密封失效，當水進入第二道密封遇到膨脹橡膠后，膨脹橡膠與水反應，發生膨脹，體積變為原來的3倍以上，(圖8)從而加強密封面積和密封力，徹底防止滲漏。更為可貴的是，當膨脹后的膠條處于干燥環境時，其體積會慢慢的恢復到未膨脹之前的狀態，并且可以反復膨脹，長期使用。
圖7 實心橡膠、遇水膨脹橡膠雙復合密封條
5 其他復合型密封膠條
除了上述幾種常見的復合密封膠條外，市面上還有其他各種類型的復合密封條，例如：
a) 密封部位復合有光滑涂層或者絨毛的，以降低開關窗戶時的澀感，以及開關窗時的噪音，并且加強密封。
b) 在膠條的安裝部位復合一層硬質PP，增加安裝部位的牢固度，使膠條更易安裝，不易脫落。
c) 膠條表面復合一層彩膠，使其與窗戶型材顏色相似，整體更加美觀，更加協調。
總結：
目前，國內門窗密封條生產廠家眾多，生產的產品檔次和質量良莠不齊，導致密封條市場魚龍混雜，而能夠利用資源優勢進行整合并形成自主品牌的企業，才能做大做強。門窗密封條生產廠家不僅僅是為門窗企業提供產品配套，還必須介入到門窗開發設計過程中去，只有這樣，所研發的密封條產品才更有針對性，更加專業，從而推進新材料，新工藝、新技術的應用，并以此來延伸整個門窗幕墻行業的可持續性發展。各種針對用處不同而進行了功能細分的復合型密封條，是今后三元乙丙膠條發展的一個方向。
