CN1083044C - 一种建筑构件用的密封 - Google Patents

Abstract

本发明主题是一种带柔软/可压缩聚合物(9)的密封件(8，9)，特别用于以内在方式密封建筑构件，和/或在两个邻接建筑构件间起密封作用。所提供的密封件(8，9)在至少与所述构件接触的表面上具有不燃和/或在高温下保持其完整性的一种材料制成的一种表面覆盖(8)。

Description

一种建筑构件用的密封

本发明涉及一种建筑构件用的密封。这些密封通常是要实现以下两种功能中至少一种功能：即当证明于该处必得采用这种结构时，它们能以内在方式密封起这些建筑构件的每一件。它们也可被用以构成一面墙壁的众多邻接件的装配体的封闭。

本发明更具体的说，是涉及绝缘壁板、经常被称作夹层板用的密封，其构成一般由有诸如聚氨酯组成的聚合物硬式泡沫类型、具有良好隔热和/或声性能的材料填充进一个由金属壁所限定的空腔内。这种板兼有刚度，轻质及良好隔热/声方面的优良的综合特性。

尽管可以有诸多的不同点，但总体说来这种板是按下述方法制作的：让连续的金属板材料以水平方式彼此相对，在运输带的渐进中使之彼此间保持有一给定的距离。在这些板材之间注入一种高度活性的液体混合物，它遂在各个方向膨胀形成一种聚合物泡沫。为防止泡沫的溢出，这些金属板的侧面具有在泡沫已开始膨胀以前，其连接处已被连续压出的边缘密封。

一旦泡沫完成了膨胀，该金属板就被横向切断以获得要求长度的板，这些板随后将以侧边与侧边接在一起的方式以形成一面墙壁，一个间壁，一个天花板等等。并排放置的这些密封，原本用来将这些泡沫的膨胀保持在由金属板限定的空间，并因此密封起该空间，还起到邻接板间浇灌区处的密封作用，特别用于防湿，及当这些板被用于户外时(这种情况是常有的)阻止热交换的发生。

为使用具有上述各功能，这些板必得按规程制作。这样它们才会有好的柔韧性及可压缩性，而这也是它们为什么通常要采用聚合物泡沫的原因。它们还必得有良好的″锁定″性(Keying)及对与之相接触的空间泡沫的粘合性，而如果呈现出一个太过于平滑的外表面的话、即被作以一种闭腔式泡沫时的某些情况下那样，这就很难实现了。为避免这样，可有两种解决办法，但都有其缺点：将与板泡沫相接触的该密封件表面可通过打磨或在密封泡沫的厚度上切出裂口而使之毛糙，但完成这些方法会产生细屑和废物，尚需以后处理。密封也可用粘接方法，例如用丙烯酸类的粘合剂，但因为在密件泡沫中有某些增塑剂，它会降低其粘合性。不仅如此，粘合剂是可燃的，这会降低该板通常具有的高防火性能。其原因是，金属板是能够相应阻滞火的漫延的，由于该密封可能被直接暴露于火焰，只有该浇灌区是其″弱点″，于是可能存在火势沿侧向漫延的危险，通过它们而接触到板的泡沫。

本发明的目的是提供一种更好的建筑构件用密封件设计，在不降低对其所装纳的元件的粘接性的前提下改进其防火特性，以此克服上述的缺点。

本发明提供一种具有柔软/可压缩聚合物为基体的密封，特别用于以内在方式封闭一个建筑构件和/或在两个邻接的建筑构件间作密封，该构件为壁板型的，其特征在于被提供的该密封在至少其要与所述构件相接触的表面上具有以不燃的和/或在高温下仍保持其完整性的材料作成的表面覆盖，该表面覆盖采用了一种织造或无纺织纤维材料。

本发明还提供一种建筑板材，其特征在于，它包括：金属壁，其中限定一个空间，以安放一种热和/或声隔绝材料的硬式聚合物泡沫；以及设置在其至少一个侧面上、特别是在其壁的连接区的至少部分处的上述的密封。

因此，这种覆盖的表面构成了对通过该密封进到该板的漫延的火的一种有效的障碍。这有两个主要优点。通过该密封的改进的燃火性能，因而在其薄弱点处，也就是说在它们的浇灌区处由于一种烟窗效应，板件一个接一个地遇到火之前的那段时间，被显著地拖延。第二就是，具体地认为这种中空板式的建筑构件包容了以聚合物泡沫形式的一种绝缘产品，目前这种聚合物是按标准DIN4102所对应的称为B1级的″难于燃烧″的来选择的。按本发明的密封，由于已经显著延迟了该板材泡沫与火焰接触的时间，于是有可能考虑以稍低劣质的称为″可燃性″，特别是按标准DIN 4102中对应于称为B2级的″普通不可燃″(normally inflammable)的泡沫替代那些B1级的泡沫材料。这些替代品，未降低此类板材的防火性，又可对原材料成本有可观的节省，所谓B2泡沫材料要比B1泡沫材料便宜得多，而覆盖于该密封件上所用的附加表面所用的额外花费，相比较则是最少的。

另外，值得一提的是所采用的相对薄的一种单一覆盖表面能进一步地增强该密封件，及因此采用这种类型密封件的建筑构件的防火性能。

这种覆盖表面，最好选自属于下组内的至少一种材料：玻璃，水泥，金属，碳，石墨和芳香尼龙。为使有极佳效能，这些材料在实际使用中以纤维形式，该纤维材料可以是织造的，或以粘合剂集聚成的无纺形式。

这些纤维材料最好是以其单独的长丝组成的线构成。特别是当为玻璃材料时，通过套筒下以机械抽丝方式获得，这些长丝通常是有5至12微米直径，特别是约为7至9微米。然后它们以几十根结合在一起，捻或不捻作成有10至150特(Tex)(1特相应于1000米长的线重1克)、最好为约22或68特的线。

这种纤维形式材料的优点实际表现为被制作的涂覆表面具有某种粗糙度，非常有益于该密封件″咬合″在该建筑构件之上，尤其是在采用聚合物泡沫隔绝板式构件的情况下，对膨胀过后的泡沫的这种密封锁定。这使得不必在覆盖面上施用粘合剂，而粘合剂不仅很贵，还常造成高温性能降低的问题。成纤维形式的材料，尤其是织造纤维，还是有能适合于任何接合表面的优点，不论其是平面，曲面或是带角度的。

于是，按本发明的实施例中优选的是这种覆盖表面为织造纤维或玻璃纤维薄膜的一种覆盖，其制作材料均有耐约500℃的高温能力，还是带柔韧性并稍有表面粗糙度、很适于与聚氨酯型膨胀聚合物泡沫形成粘合的一种织物。

一般是要选择厚度在50至250微米，尤其是约100至200微米的覆盖表面，该范围内厚度足以获得将火势漫延速度降低下来的规定效果。

相应地，最好是选择具有表面重量在50和300克/米²之间，尤其在约100至200克/米²的一种覆盖表面，附加以这样重量于覆盖上则使之具有担负阻碍火焰漫延能力的足够致密度。

附加这种表面覆盖的按本发明的密封件，最好是从以下聚合物中选出的至少一种柔软泡沫材料：聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PUR)，聚乙烯(RE)，聚乙烯和聚丙烯的三元共聚物(EPDM)，硅酮，聚丙烯(PP)，橡胶，苯乙烯-丁乙烯-腈聚合物(SBN)及氯丁橡胶，这些聚合物可进行处理并被特别增塑处理以得到所需的柔韧性。这种泡沫材料的织物组织具有使该聚合物高度可压缩的良好效果，而这对于当该密封件被″粘接″于两建筑构件之间、为使适合其间存在的间隙必须要对其作或大或小范围内的压缩，即需考虑所述构件的制造偏差时，是非常必要的。事实上，需要在其厚度上至少具备30％或50％、甚或更多的可压缩性，对于这种连接这是常有的事。

该聚合物还可通过特别加入其中的阻燃添加剂，以改善其高温性能及防火性，作进一步的处理。这种添加剂具体可由下列化合物内至少选出一种：氧化锑Sb₂O₃，水含氧化铝或氢氧化铝，硼酸锌，溴化的碳氢化合物或氯化石蜡。有关这些化合物及相对该聚合物的组分的详细内容，可参见例如，美国专利US 4,806,162。

按本发明的密封件的聚合物，作适当选择和处理就可合乎标准DIN 4102，特别是属于B1级的要求，因此采用这种表面覆盖的密封件增强了其耐火性。

有关这种聚合物的按本发明的一个最佳实例，包括选择增塑的聚氯乙烯泡沫材料中加入上述提及一种添加剂，而它具体是可由塑料溶胶和发泡剂所获得，例如这些是基于诸如硫化酰肼或偶氮二碳酰胺(Sulphohydrazides or azodicarbonamides)的含氮产品。有关PVC增塑剂及塑料溶胶的详细内容，可参考由″技术和文件″出版于1980年的，署名琼·博斯特所著″塑料化学应用″一书中有关PVC的章节。(″Matieres plastiques-chimie  Apprications″byJean Bost，Published by″Techniques et Documentation″的1980)有关聚氯乙烯纤维的详细内容还可从1984年爱理斯弗出版的，由泰托著″PVC技术″一书中的第25章中找到。(Titow″PVC Technology″，Published by Elsevier in 1984，Chapter 25)

这种类型的泡沫材料实际上以其可压缩性见长，具有适当的密度，约100公斤/米³，而其制作过程也易于控制。

该密封的聚合物一般选择密度为约80至150公斤/米³。若为泡沫材料，则可选择闭腔型的。如果这些小空腔至少有一部分是敞开的话，用防潮剂浸渍泡沫是值得做的。

按本发明的密封件可有各种形状。一般为具有一定大小的横截面的连续带状，具体可以为诸如正方，矩形，梯形或平行四边形的四边形。当然其横截面形状也可选作圆形或椭圆形。

对于规定的需求形状的密封件可采用各种制作模型，具体是按所要求的聚合物形状形成其主要的构件。这种聚合物，最好采用泡沫材料，这样可以用挤压技术直接获得所要求的尺寸大小。然后在它被挤压成形后结合于覆盖表面层，具体可采用一种辊式涂覆型装置。如有必要还可施用粘合剂以利于泡沫材料与其覆盖间的粘合。

具体为一种泡沫材料时，该聚合物还可以一种连续的薄膜方式制作，使经过一定适合温度和压力下熔烤炉内的通道，将其放在下方的传送带、由其自身材质表面覆盖所构成的支承上。一旦完成了膨胀的泡沫材料，该薄膜接着就被切出，以形成以所要求尺寸的一个密封件、即具有所要求的宽度。通过这种类型的加工，遂作出该泡沫并采用单独的步骤使与该表面覆盖结合在一起，该泡沫就会与该覆盖锁定而无需用粘合剂。

本发明的密封件可具有：在要粘合到板材上去的那面上有纤维材料的一个第一覆盖表面，目的是使易于该密封件的锁定，而至少在其外表面的其余部分上涂覆以一个第二表面，该第二表面可以连续膜的方式，具体为一种金属膜。事实上，第二涂覆不是必须要粘合到一个隔离板的泡沫上去的，因此它即使有很光滑的表面也不会引起麻烦。

因此，按本发明可选择在整个密封件外表面覆盖以一个或多个表面覆盖：以此方法即可保证以这种密封可得到使火势漫延降低的最佳效果。

如前所述，推荐在密封建筑构件中采用本发明的密封件，主要包括由硬质聚合物泡沫型的一种热和/或声隔绝材料填进金属壁限定的一个空间，至使其防火性能有特殊的改进。最好是将本发明的密封件放在一种板壁，有时称之为夹层板的，至少是这种板壁的″连接″区部分处。

有关本发明更详细的特点，通过以下用附图说明、而非为了限制用的实施例的详细描述会更清楚，其中：

图1为按本发明浇灌的绝缘板壁的一个装配体，

图2a至2b：按本发明放置有密封件的一个绝缘板的制作步骤；和

图3是按图1装配的两板间浇灌区内水平面上的剖面图。

非常概略方式表示于图1中的板1设置于一个垂直平面内以构成一个建筑物的外壁。每个板件大致具有一个六面体的形状，其厚约60至100毫米，宽约2至3米而长度范围可为3至16米或更长。装配在一个垂直平面内以形成一个建筑物的墙壁(并以机械方式固定于所用的一个金属框架上，未示)。每个板2，3由金属板壁成型，具体可由厚度为0.6至0.9毫米的钢板制作，限定出一个空间4，内中填充以按标准DIN4102中分在防火类的B1或B2内的硬质聚氨酯泡沫材料5。

仍以很简略方式表示在图2a和2b中的这种板1的制作，相对的各侧向边，分别以字母A和B区分：金属板壁2，3以一个放在另一个上面的设置，并保持以一个距离d逐渐地用一个运输带向前运送，在两张板间的连接区6处形成一个自由空间。按适当的聚氨酯母体和发泡剂组成的活性液体，被连续不断地喷注至两板2，3之间。虽然泡沫的膨胀才刚刚开始，但要连续不断地让压力辊7，在侧面A上压住按本发明的该密封件8，9，为做到这样，尚需逐渐将卷着的密封件放开。就这样，密封8，9以其覆盖面8对着该连接区6和由其限定的该自由空间的方式被铺设。压辊7上的压力需在使该板1内的泡沫5粘合到覆盖表面8上去的一段足够长的范围内保持，遂使该密封件8，9能固定在位置上。

在B侧上，可有两种不同方式：一种是按A侧上相同的方式作业，放置相同类型的密封8，9，或者是象图示的那样，采用已被限定在该连接区处的一种铝质类型的金属膜片10。

在侧边A和B上已作出成型的边缘，为使形成一个凹部(A侧)和一个凸部(B侧)，这为的是能在以后让壁板很容易地将其一件装配进另一件中去。

一旦泡沫5完成了膨胀，切割工具(未示)则沿与传送带渐进方向成横向地切断该板，以获得按要求长度的成品板。

现在，我们再回来说明该密封的结构和制作：这里所采用的密封8，9具有一个矩形横截面(45毫米宽及6毫米厚)并在其一面上设置了厚100微米的一层织造玻璃纤维8，其构成的玻璃线具有22特(Tex)的线性重量，而且是由直径为7微米的单独长丝组合构成的，它具有107克/米²的一个表面重量。业已发现，采用稍微更厚的编织纤维的效果更好，比如约厚180微米的，和/或密度稍微更大，如从200至210克/米²，这可从采用稍微再大一点线性重量，如约70特或更大的线就可以办到。就密封是按增塑的PVC的泡沫9并使其有至少在其厚度上有50％的可压缩度制成的。这种泡沫9含有防火添加剂，按标准DIN4102则被分在B1类中。

这种密封按下述方法制作：在被放于传送带上的具有上述特点的编织玻璃纤维B上倒上由塑料溶胶和特定的发泡剂构成的一种活性液体，然后，这种组配体被送到有适当温度及压力条件的焙烧炉，然后该增塑的聚氯乙烯泡沫9就会在织造的玻璃纤维8上逐渐地膨胀，并固牢地粘结到它上面。这种泡沫还含有防火添加剂，包括有相对该聚氯乙烯重量约1.25％的氧化锑，约1.25％的硼酸锌和4％的氯化石蜡，这种石蜡专门选自由帝国化学工业公司生产的名为Ceredlor的产品(Imperial  Chemicals Iudustries  Plc.)。待其冷却之后，这种泡沫片由切割工具裁切，可以是一种装在其上方成排布置的圆盘锯以与运送带作渐进运动方向一致的形式，这样就获得了许多具有要求的矩形横截面的条状，如前所述，这些条子接着被卷起以备使用。这种制作方法大大地提高了效率而节省了成本。但是使该密封制作以挤压技术直接至其所要求的尺寸大小，目前看来也是不错的，因为这能使密封件8，9获得更有弹性的截面，特别是圆形截面。

如图3所示的横剖视图中，如在图1的装配成的两板1之间的浇灌区，该密封件8，9在其厚度上被压缩了至少30％，该第一板的侧面B以一定的″窜动量″方式装配进第二板的侧面A，这在此类板材给定的制造公差内实际上是不可避免的。因此，发生火灾时，该密封8，9就直接暴露于明火，因而改进其燃烧性以防止来自一个板1的泡沫5的火通过该密封8，9漫延到与之邻接板内的泡沫上去就颇为重要，因为板1的金属板壁2，3在阻滞着火过程中是很有效的，密封8，9则成为该结构中的唯一″弱点″。

按本发明的密封8，9的织造玻璃纤维8在减缓着火过程方面令人惊奇的效果已得到证实，由于它还增进了使在板1内的泡沫5粘合到该密封的泡沫9上而无需该密封泡沫作处理和/或添加粘合剂，从而证明了该织造组织的性能优良。

按照本发明的密封件具有良好防火性是建立于该密封的泡沫是经自身的防火添加剂增强处理过的事实基础上的。

因此，可以做出诸多的变化，可采用不燃的、或燃烧性不好的材料代替玻璃，也可以改变该覆盖表面的厚度和其表面重量，及使用这种覆盖罩住密封件的几个表面、而非仅只一面，比如密封件的各侧面，或其全部外露面。

还可考虑按需要改变密封的尺寸，如对有矩型截面的密封，其厚度可由3至20毫米，而与被浇灌的板相配的宽度尺寸，例如可以从10至100毫米。

Claims (18)

1.一种具有柔软/可压缩聚合物(9)为基体的密封(8，9)，特别用于以内在方式封闭一个建筑构件和/或在两个邻接的建筑构件间作密封，该构件为壁板型的，其特征在于被提供的该密封(8，9)在至少其要与所述构件相接触的表面上具有以不燃的和/或在高温下仍保持其完整性的材料作成的表面覆盖(8)，该表面覆盖(8)采用了一种织造或无纺织纤维材料。

2.按权利要求1的密封(8，9)，其特征在于该表面覆盖(8)选自下列材料中的至少一种：玻璃，水泥，金属，碳，石墨和芳香尼龙。

3.按在前权利要求中任意之一的密封(8，9)，其特征在于该表面覆盖(8)是基于玻璃纤维的一种纺织纤维或薄膜。

4.按权利要求1或3的密封(8，9)，其特征为其中该纤维材料是以线的形式，特别是有10和150特之间的一个线性重量的、具有5和12微米之间的一个单丝直径所构成的线。

5.按在前权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为其中该表面覆盖(8)具有50至250微米之间的一个厚度。

6.按在前权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为其中该表面覆盖(8，9)具有50至300克/米²之间的一个表面重量。

7.按在前权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为其中该密封的柔软/可压缩聚合物(9)是基于下列聚合物中至少一种泡沫材料：聚氯乙烯，聚氨酯，聚乙烯，聚乙烯和聚丙烯的三元聚合物，硅酮，聚丙烯，橡胶，苯乙烯-丁二烯-腈的聚合物和氯丁橡胶，特别是经增韧化处理过的。

8.按在前权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为其中该密封的柔软/可压缩聚合物(9)组成含有至少一种阻燃添加剂，特别是选自下组中的一种：氧化锑Sb₂O₃，水合氧化铝或氢氧化铝，硼酸锌，一种经溴化的碳氢化合物或一种氯化处理的石蜡。

9.按在前权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为其中该密封的柔软/可压缩聚合物(9)是基于一种增塑聚氯乙烯泡沫材料，特别是由塑料溶胶和基于诸如硫化酰肼或偶氮二碳酰胺的含氮产品的发泡剂所获得的那种。

10.按权利要求7至9中之一的密封(8，9)，其特征在于其中该密封的柔软/可压缩聚合物(9)具有约80至150公斤/米³的一个密度。

11.按权利要求7至10中之一的密封(8，9)，其特征为其中所述密封的柔软/可压缩聚合物(9)是基于一种闭腔式泡沫材料或为一种空腔中至少是部分为开口的泡沫材料，处于这种状态的泡沫材料用防潮剂进行浸渍。

12.按权利要求7至11中之一的密封(8，9)，其特征为其中所采用的四边形横截面形状是平行四边形，正方形，矩形或梯形，或是椭圆形或圆形截面。

13.按权利要求7至12中之一的密封(8，9)，其特征为其中该聚合物(9)是一种泡沫材料，并由挤压技术直接获得其所要求的尺寸。

14.按权利要求13的密封(8，9)，其特征为其中该表面覆盖(8)一经该聚合物(a)被挤出就与之结合在一起，具体是采用一种粘合剂和一种辊压覆盖型的装置。

15.按权利要求7至12中之一的密封(8，9)，其特征为其中该泡沫型聚合物(9)是以连续膜片方式制作的，使之支承于由其自身材质表面覆盖的支承之上并通过具有适当温度和压力状态下的烘炉，之后该膜片被切割以获得合乎要求尺寸的密封件。

16.按在先权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为它具有与该板材相接触的基本为纤维材料的一个第一表面覆盖(8)，和采用连续膜涂敷、具体为一种金属膜涂敷于至少其外表面其余部分的一个第二表面。

17.按在先权利要求中之一的密封(8，9)，其特征为其中以一个或多个表面覆盖(8)覆盖于该密封件的全部外表面。

18.建筑板材(1)，其特征在于，它包括：金属壁(2，3)，其中限定一个空间(4)，以安放一种热和/或声隔绝材料的硬式聚合物泡沫(5)；以及设置在其至少一个侧面上、特别是在其壁(2，3)的连接区(6)的至少部分处的按权利要求1至17中之一的密封(8，9)。

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