CN104790540B - 门窗用膨胀密封条及其制备方法、制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种门窗用膨胀密封条及其制备方法、制备装置，其中该密封条由自下而上的海绵类膨胀体、粘接层和衬底组成，所述海绵类膨胀体由海绵载体和填充在海绵内部微孔中的胶组成，其中胶具有粘着力，使得海绵的由压缩状态转换为膨胀状态的过程处于缓慢的状态，且海绵类膨胀体逐步回弹回复性能指标为：完全由压缩状态恢复为完全膨胀状态的时间为至少0.25小时。并公开了该密封条的制备方法和装置。本发明为现有发泡材料的替代品，使用方法类似于胶带，降低施工难度，并降低使用中的造价，具有施工方便性和快捷性，可以方便的进行施工。

Description

门窗用膨胀密封条及其制备方法、制备装置

技术领域

本发明涉及建筑门窗构造中使用的一种密封材料。

背景技术

随着建筑的发展，人们对居室的建筑质量、对建筑工程的防水防漏提出了更高的要求。

在现有的外墙门窗工程中，门窗框与墙体之间的缝隙采用发泡聚氨酯4进行密封，如图1，但由于其缝隙大小不一，完全依靠工人的经验进行发泡聚氨酯的填充，发泡聚氨酯不易完全填充缝隙，故达不到长久防水的效果，造成门窗处的渗漏，后期维修不方便，不能从根本上解决漏水现象。

同时，由于发泡聚氨酯一般是现场施工，需要摇匀、均匀喷射，并对喷射量有要求，太多容易造成外溢，太少容易造成未完全填充，质量保证主要依靠工人的施工熟练程度，对工人的技术熟练度要求较大。

在处理天窗等顶部的缝隙时，还存在施工困难的问题，因为重力的作用，未固化的泡沫可能会下坠，造成二次污染。

因此需要一种工业化的、标准化的密封耗材进行替换。

发明内容

针对以上问题，提供一种门窗用膨胀密封条及其制备方法、制备装置，首先，找到一种现有发泡材料的替代品，将原有的现场施工转换为工厂加工，然后现场贴合施工，使用方法类似于胶带，降低施工难度，第二，降低使用中的造价，第三，具有施工方便性和快捷性，可以方便的进行施工。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种门窗用复合膨胀密封条，其特征在于，由自下而上的

海绵类膨胀体，所述海绵类膨胀体由海绵载体和填充在海绵内部微孔中的胶组成，其中胶具有粘着力，使得海绵的由压缩状态转换为膨胀状态的过程处于缓慢的状态，所述海绵类膨胀体为通过预挤压形成的厚度为3㎜～8㎜的压缩体，其膨胀状态下厚度为15mm～50mm，且海绵类膨胀体逐步回弹回复性能指标为：完全由压缩状态恢复为完全膨胀状态的时间为至少0.25小时；

起到粘接作用的粘接层，用于海绵类膨胀体和窗框之间的粘接，

和衬底构成。

最佳地，所述海绵类膨胀体包括海绵载体和填充在海绵内部微孔中的胶状体，其中胶状体优选高分子量丙烯酸酯改性胶水并经过蒸发水分形成，具有较高的压缩能力、易成型、防水、可粘接性能好的特点，其压缩能力为5倍的压缩量，粘接性能为优良，保证海绵类膨胀体和窗框之间的粘接牢靠。

进一步地，所述海绵类膨胀体宽度在15㎜～80㎜。

进一步地，所述粘接层为丙烯酸酯类粘接层，或者0.3㎜～3㎜厚度的丁基橡胶粘接层中的一种。

最佳的，所述丙烯酸酯类粘接层厚度为0.03mm～0.1mm，所述丁基橡胶粘接层厚度为0.5mm～2mm。

进一步地，所述粘接层与海绵类膨胀体材料冷粘复合连接。

进一步地，所述海绵类膨胀体逐步回弹回复性能指标为：完全由压缩状态恢复为完全膨胀状态的时间为0.25小时的倍数，且不大于3小时，根据此选择胶的种类和使用量。

进一步地，衬底为隔离纸，最佳的采用单硅白色离型纸。

所述膨胀密封条的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

步骤1、将海绵浸泡在浸液池内并反复挤压海绵排出内部的空气使得海绵内部的微孔中均匀沾满胶水乳液(胶与水的混合乳液)，形成内部饱含胶水乳液的吸水海绵，其中胶水乳液优选高分子量丙烯酸酯改性胶水；

步骤2、在步骤1制作的沾满胶水乳液的吸水海绵通过烘干箱，将吸水海绵中多余水分蒸发掉；形成内部具有粘结性能的海绵体；

步骤3、将海绵体挤压形成压缩状态的海绵类膨胀体，所述海绵类膨胀体具备在0.25小时至3小时内由压缩状态逐步恢复为膨胀状态的性能，然后将粘接层和衬底依次复合在海绵类膨胀体的一侧，然后收卷形成卷状体，成卷的所述海绵类膨胀体处于压缩状态，其中的衬底具有束缚作用，防止海绵类膨胀体恢复原状。

进一步地，还包括一个使用真空封装机对卷状膨胀密封条进行真空封装的步骤。

所述膨胀密封条的制备装置，其特征在于，包括自前向后依次设置的放卷机、浸胶池、烘干箱、粘接层涂覆与衬底复合一体机、以及收卷机；

浸胶池，浸胶池中充满胶水乳液，胶水乳液为水和高分子量丙烯酸酯改性胶水的混合液，并在浸胶池中设有两对对碾的且具有动力的挤压辊，在挤压的过程中排出海绵内部的空气，并在恢复的过程中使得胶水乳液迅速的填充在海绵的空腔中；

在海绵的行走路径中设有换向辊；

粘接层涂覆与衬底复合一体机包括前后设置的压缩辊和复合辊，所述挤压辊间隙在3毫米-8毫米之间可调，将海绵厚度由15mm～50mm变成3㎜～8㎜厚并同时通过复合辊在海绵类膨胀体一侧涂覆粘接层并贴合衬底，然后由收卷机进行收卷，形成具有预应力的卷状。

收卷机后序还包括一个对卷状膨胀密封条进行真空封装的真空封装机。

本发明复合膨胀密封条使用时，将所述的衬底去除后，丙烯酸酯类胶的一面直接与门窗框或门窗附框与墙面接触等部位粘贴在一起即可，像使用胶带一样使用，柔性，可裁剪，可变形，适应性能很好。

本发明的有益效果是：

该膨胀密封条具有优越的抗老化性、持久的粘结性、卓越的膨胀性、施工速度快和能有效地防止漏水和渗漏的特性。

1、膨胀性海绵材料，高压缩、回弹性强，灵活的变形能力，适应建筑洞口表面平整度差、宽窄不一的特点，满足门窗长期防水的需要。

2、丁基橡胶具有压敏接触反应性，与粘贴面粘结牢固，丁基橡胶的分子渗透性使其粘结性能更好。

3、丙烯酸酯类胶耐温性好，胶膜厚度薄易复合加工。

4、本发明优越的抗老化性，持久的粘结性，可以在-20度至80度大范围的温度下顺利施工，是一种良好的柔性防水密封材料。

5、本发明可适用在不同门窗类型使用，适用面广，施工简便、快捷。

附图说明

图1为现有技术中的门窗节点示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为使用本发明的门窗节点示意图。

图4为正立面大样。

图5为制造方法中所使用的设备。

图6为粘接层涂覆与衬底复合一体机。

图中：1膨胀密封条，11海绵类膨胀体，12粘接层，13衬底，21放卷机，22浸胶池，221挤压辊，222换向辊，23烘干箱，24粘接层涂覆与衬底复合一体机，241压缩辊，242复合辊，25收卷机，31海绵，32压缩海绵，33膨胀密封条卷，41窗框，42连接件，43窗洞，4发泡聚氨酯。

具体实施方式

如图2所示，一种门窗用膨胀密封条由自下而上的海绵类膨胀体11、粘接层12和衬底13组成，其中的海绵体膨胀体具有在预定时间内恢复回弹的特性，其性能将在下面的结构中进行详细的描述。

海绵类膨胀体11，包括海绵载体和填充在海绵内部微孔中的高分子量丙烯酸酯改性胶水，胶水具有粘着力，使得海绵的由压缩状态转换为膨胀状态的过程处于缓慢的可控状态，是一种处于压缩状态的海绵类弹性带状物料，且所述海绵类膨胀体宽度在15㎜～80㎜之间，宽度的设置考虑到门窗框的厚度，其宽度一般为门窗厚度的三分之二左右，海绵类膨胀体的膨胀状态厚度为15mm～50mm，通过预挤压形成3㎜～8㎜厚的密封条，也就是说，通过高分子量丙烯酸酯改性胶水的有效粘附作用，使得海绵类膨胀在预定的时间内(通常设定为一小时，或者0.25小时的倍数，例如0.25小时、0.5小时……3小时)，海绵类膨胀体具有膨胀恢复的性能，通过膨胀填满窗框与门窗洞之间的间隙，形成密封效果。其中，海绵中的预紧力是通过内部含有的胶水进行设定的，通过设定胶水的成分可以实现恢复回弹的基本参数，其中高分子量丙烯酸酯改性胶水或者具有类似性能的胶水都可以，通过选择胶水的种类并调试合适的用量可以实现上述指标的，皆在本发明的保护范围之内。

海绵类膨胀体一般选用海绵与胶水的结合物，海绵具有较高的压缩能力、易成型、防水、可粘接性能好的特点。通过挤压具有很好的压缩性能。

起到粘接作用的丙烯酸酯类粘接层，或者丁基橡胶粘接层。

其中，丁基橡胶也可被具有压敏接触反应性、与粘贴面粘结牢固的其他胶类、粘接剂类类似物替换，均在本发明的保护范围之内。拉伸粘贴过程中，丁基橡胶始终在拉伸方向上形成连续的隔离粘接层，并通过压实形成隔水体防止在宽度方向上的渗水。丁基橡胶粘接层厚度为0.5mm～2mm即可。

丁基橡胶亦可。

其中，单硅白色离型纸衬底可以采用其他类型的离型纸替代。

所述膨胀密封条的制备方法，该方法包括下列步骤：

步骤1、将海绵31在浸液池内通过至少两道机械挤压，或者其他方式的反复挤压，通过反复挤压与释放，使得海绵中的微小气孔中均匀沾满胶水乳液；上述胶水乳液优选水与高分子量丙烯酸酯改性胶水(又称改性丙烯酸酯胶黏剂、热固化型丙烯酸酯胶黏剂或反应型烯酸酯胶黏剂，属于一种现有成熟胶水，可直接自市场购买)的混合液，由于胶水乳液填充在海绵类膨胀体中，形成拉扯作用，使得海绵类膨胀体具有短时间内缓慢恢复的性能，其中逐步回弹回复性能指标为：完全由压缩状态恢复为完全膨胀状态的时间为至少1小时，换句话说，其中在撤去外界束缚的情况下，在一小时的时间内逐渐恢复至膨胀状态，时间太短不利于施工的进行。

步骤2、在步骤1制作的沾满胶水乳液的海绵体通过烘干箱，将多余水分蒸发掉；形成内部具有粘结性的海绵体，进一步地提高粘稠度；

步骤3、粘接层通过挤压辊与海绵复合，在复合之前将海绵31使用挤压辊进行挤压，将厚度为15mm～50mm的海绵通过预挤压形成3㎜～8㎜厚的压缩海绵32，并贴衬底后形成胶带状，然后由收卷机进行收卷，在收卷的过程中有一个预紧的作用，缠绕起来的胶带卷在自身的限制下，难以恢复行形变，并下进行真空包装。在膨胀密封条卷的内部形成应力，当需要使用时，将上述的密封条胶带撕扯下来，粘付在窗框四周即可，然后进行窗框的安装，静止一小时后，膨胀密封圈完全恢复形变，将窗框和墙体之间的缝隙填充完成。

上述方法仅仅是本膨胀密封条一种较佳的制造方法，并不是唯一的方法，任何可以制作上述的构造的方法制作的膨胀密封条，均落入本产品发明申请的范围之内。

所述膨胀密封条的制备装置，按照工序，包括自前向后依次设置的放卷机21、浸胶池22、烘干箱23、粘接层涂覆与衬底复合一体机24、以及收卷机25。

放卷机21和收卷机25为带状胶带类设备常用的设备，用于带状物料的放卷和收卷，是一种常用设备，主要由驱动电机、传动机构和收、放带辊子组成，不在赘述。

烘干箱23也是常用的烘干类设备，按照原理来说包括远红外干燥，微波干燥，喷雾干燥、减压干燥等，主要作用是将海绵中胶水的水分蒸发掉一部分，提高其粘稠度。

浸胶池22，浸胶池中充满胶水乳液，胶水乳液为水与高分子量丙烯酸酯改性胶水的混合乳液，并在浸胶池中设有两对挤压辊221，其中两级挤压辊之间的间隙将海绵挤压，排出海绵内部的空气，并在恢复的过程中使得胶水乳液迅速的填充在海绵的空腔中，形成内部带有胶水的海绵31，然后经过第二次、第三次重复的挤压，使得内部的空腔完全充满胶水，内部的胶水具有一定的粘接性能，阻止海绵迅速的恢复。然后使用烘干箱进行烘干。

在海绵的行走路径中设有换向辊222。

粘接层涂覆与衬底复合一体机24包括前后设置的压缩辊241和复合辊242，所述挤压辊间隙在3毫米-8毫米之间可调，将海绵厚度由15mm～50mm变成3㎜～8㎜厚并同时通过复合辊在海绵类膨胀体，用于将粘接有胶水的海绵进行挤压，变薄(厚度由15mm～50mm变成3㎜～8㎜厚)，形成压缩状态的压缩海绵32，同时在一侧贴合粘接层和衬底，粘接层和衬底分别由不同的放卷机进行放卷，如图6所示。也可以现将将衬底和粘接层复合成一体，然后然后粘接在压缩海绵的一侧，然后由收卷机进行收卷，形成卷状，为以卷状形式存在的膨胀密封条卷33，由于在内部有预应力，所以有一个胀开的的趋势，但是在自身的束缚下保持在压缩状态下，形成压缩海绵。

最后进行真空封装即可。

下面以窗框与墙体之间的缝隙的处理为例进行说明：

如图3和图4所示，首先将连接件42固定在窗框41上，然后将本发明中的膨胀密封条1均匀、连续的粘接在窗框的四周，形成一道密封环，然后将本窗框固定在窗洞中，连接件42与窗洞43之间使用射钉固定，静止，在静止过程中，膨胀密封条1就会自动膨胀，10分钟厚度膨胀到6-10mm；30分钟膨胀到12-15mm；2小时膨胀到最大15-50mm，将门窗与墙体的缝隙完全密封。恢复膨胀状态，将窗框和窗洞之间的缝隙填充完整，形成密封。

其中上述的膨胀密封条在撤去外力束缚后，膨胀不宜过快，一般不得低于0.5小时，膨胀太快不利于施工的进行，同时，膨胀太快不利于密封性的实现，在实际的施工过程中，考虑到施工的方便性和工程的保养时间，一般以0.5至2小时为宜，膨胀太快不利于施工，膨胀太慢也不利于快速的固定，影响后续的缝隙处理，所以并不限于这个范围。

将原有的固定、打发泡剂、固化养护过程变更为粘接膨胀密封条、固定、养护过程，且简化了施工工艺，降低了施工成本。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.门窗用膨胀密封条，其特征在于，由自下而上的

海绵类膨胀体，所述海绵类膨胀体由海绵载体和填充在海绵内部微孔中的胶组成，其中胶具有粘着力，使得海绵的由压缩状态转换为膨胀状态的过程处于缓慢的状态，所述海绵类膨胀体为通过预挤压形成的厚度为3㎜～8㎜的压缩体，其膨胀状态下厚度为15mm～50mm，且海绵类膨胀体逐步回弹回复性能指标为：完全由压缩状态恢复为完全膨胀状态的时间为至少0.25小时；

起到粘接作用的粘接层，用于海绵类膨胀体和窗框之间的粘接，

和衬底构成。

2.根据权利要求1所述的门窗用膨胀密封条，其特征在于，所述海绵类膨胀体宽度在15㎜～80㎜；所述粘接层为丙烯酸酯类粘接层，或者0.3㎜～3㎜厚度的丁基橡胶粘接层中的一种。

3.根据权利要求2所述的门窗用膨胀密封条，其特征在于，所述丙烯酸酯类粘接层厚度为0.03mm～0.1mm，所述丁基橡胶粘接层厚度为0.5mm～2mm。

4.根据权利要求1所述的门窗用膨胀密封条，其特征在于，所述粘接层与海绵类膨胀体材料冷粘复合连接。

5.根据权利要求1所述的门窗用膨胀密封条，其特征在于，所述胶为高分子量丙烯酸酯改性胶水。

6.根据权利要求1所述的门窗用膨胀密封条，其特征在于，所述海绵类膨胀体逐步回弹回复性能指标为：完全由压缩状态恢复为完全膨胀状态的时间为0.25小时的倍数，且不大于3小时。

7.权利要求1至6中任意一项所述门窗用膨胀密封条的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

步骤1、将海绵浸泡在浸液池内并反复挤压海绵排出内部的空气使得海绵内部的微孔中均匀沾满胶水乳液，形成内部饱含胶水乳液的吸水海绵；

步骤2、在步骤1制作的沾满胶水乳液的吸水海绵通过烘干箱，将吸水海绵中多余水分蒸发掉；形成内部具有粘结性能的海绵体；

步骤3、将海绵体挤压形成压缩状态的海绵类膨胀体，所述海绵类膨胀体具备在0.25小时至3小时内由压缩状态逐步恢复为膨胀状态的性能，然后将粘接层和衬底依次复合在海绵类膨胀体的一侧，然后预紧并收卷形成卷状体，成卷的所述海绵类膨胀体处于压缩状态，且在所述衬底的束缚力下所述海绵类膨胀体一直处于压缩状态。

8.根据权利要求7所述的制备方法，在步骤3后，还包括一个使用真空封装机对卷状膨胀密封条进行真空封装的步骤。

9.权利要求1至6中任意一项所述门窗用膨胀密封条的制备装置，其特征在于，包括自前向后依次设置的放卷机、浸胶池、烘干箱、粘接层涂覆与衬底复合一体机、以及收卷机；其中，

浸胶池，浸胶池中充满胶水乳液，并在浸胶池中设有两对对碾的且具有动力的挤压辊；

在海绵的行走路径中设有换向辊；

粘接层涂覆与衬底复合一体机包括前后设置的压缩辊和复合辊，所述挤压辊间隙在3毫米至8毫米之间可调，且压缩辊和复合辊为动力辊。

10.根据权利要求9所述的制备装置，其特征在于，所述收卷机后序还包括一个对成卷的膨胀密封条进行真空封装的真空封装机。