CN211900258U

CN211900258U - 型材组件

Info

Publication number: CN211900258U
Application number: CN201922501657.7U
Authority: CN
Inventors: 周长厚; 应思斌; 王卫明; 贾建红; 胡君红; 郭继泉; 陈攀; 严彩华; 徐宏中; 涂利根; 朱国芳; 洪晔; 黄倩; 毛刚
Original assignee: Guangzhou Xinlan Composite Material Co ltd; ZHEJIANG XINHUA CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Guangzhou Xinlan Composite Material Co ltd; ZHEJIANG XINHUA CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种型材组件，所述型材组件包括型材以及芯材，所述型材内部开设有空腔；其特征在于，所述芯材包括第一芯材以及密度小于所述第一芯材的第二芯材，所述第一芯材与所述第二芯材均容置于所述空腔内，且所述第一芯材在所述空腔内的填充比例为20％～70％，所述第二芯材在所述空腔内的填充比例为20％～50％。本实用新型还涉及一种该型材组件的应用。本实用新型的芯材具有较好的阻燃性，密度较大的第一芯材机械强度高，能够支撑空腔的内壁，保证型材组件在遇火燃烧时的结构稳固性，而密度较小的第二芯材质轻并能填充于较多的空腔，第二芯材在遇火时能对第一芯材起到保护和缓冲作用，并强化第一芯材对型材组件的支撑性，进而提高型材组件的耐火性能。

Description

型材组件

技术领域

本实用新型涉及耐火制品技术领域，特别是涉及一种型材组件。

背景技术

型材组件可用于耐火门窗，型材组件由于具有良好的耐火性能因而能在发生火灾时，降低火势的蔓延以给救火提供缓冲时间，并保证型材组件框架的完整性。现有的型材组件主要有断桥铝或耐火高分子材料，该型材组件通常需要在其内部空腔填充其它耐火材料，比如钢衬、防火灌注料、防火膨胀条等。但是在型材组件内部空腔填充上述耐火材料，所涉制备过程较为复杂，制备成本较高且效率较低，还有些耐火材料比如防火灌注料易腐蚀型材，有些耐火材料比如钢衬质量较大，长期使用过程中易造成型材组件的下垂，从而影响型材组件的结构稳定性。目前，对于实现实际应用中的防火要求，实现耐火完整性达到一定时长的耐火方案仍需做出进一步的改进。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状提供一种制备工艺简单、耐火性能好并能实现实际防火要求的型材组件。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种型材，所述型材组件包括型材以及芯材，所述型材内部开设有空腔；其特征在于，所述芯材包括第一芯材以及密度小于所述第一芯材的第二芯材，所述第一芯材与所述第二芯材均容置于所述空腔内，且所述第一芯材在所述空腔内的填充比例为 20％～70％，所述第二芯材在所述空腔的填充比例为20％～50％。

在其中一个实施例中，所述第一芯材的内部开设有第一内腔，所述第一芯材通过所述第一内腔收容并包覆所述第二芯材，所述型材通过所述空腔收容并包覆所述第一芯材。

在其中一个实施例中，所述第一内腔的横截面呈“口”字形。

在其中一个实施例中，所述第一芯材的横截面呈“十”字形，所述第一芯材与所述空腔的内壁之间形成多个第二内腔，所述第二芯材容置于所述第二内腔内并位于所述第一芯材与所述型材之间。

在其中一个实施例中，所述空腔包括第一空腔及第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔的体积比为(3～5):5，所述芯材至少部分地填充于所述第二空腔内。

在其中一个实施例中，所述型材组件还包括贴设于所述型材上的防火膨胀条。

在其中一个实施例中，所述型材组件还包括设置于所述型材外的表层结构，所述表层结构连接于所述型材。

与现有技术相比，本实用新型的所述型材的有益效果在于：

本实用新型的芯材具有较好的阻燃性，密度较大的第一芯材机械强度高，能够支撑空腔的内壁，保证型材组件在遇火燃烧时的结构稳固性，而密度较小的第二芯材质轻并能填充于较多的空腔，第二芯材在遇火时能对第一芯材起到保护和缓冲作用，并强化第一芯材对型材组件的支撑性，进而提高型材组件的耐火性能。

经验证，第一芯材在型材组件的空腔内的填充比例为20％～70％，且第二芯材在空腔内的填充比例为20％～50％时便能使该型材组件在遇到火灾时，实现耐火完整性的要求。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例提供的型材组件的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例提供的型材组件的结构示意图；

图3为本实用新型其中一个实施例提供的耐火窗的结构示意图；

图4为本实用新型其中一个实施例提供的耐火窗的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本文中所述的耐火完整性指的是在标准耐火实验条件下，建筑门窗某一向火面受火时，在一定时间内阻止火焰和烟气穿透火灾背火面出现火焰的能力。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型其中一个实施例提供的型材的结构示意图，图2为本实用新型其中一个实施例提供的包括面层结构的型材的结构示意图。

本实用新型提供一种能够符合耐火完整性要求的型材组件100，所述型材组件100包括型材10以及芯材20，所述型材10内部开设有空腔11，所述芯材20 填充于所述空腔11内。

进一步地，所述芯材20包括第一芯材21以及第二芯材22，第一芯材21以及第二芯材22均填充于空腔11内，且第一芯材21的密度大于第二芯材22的密度。所述第一芯材22支撑所述空腔11的内壁，且所述第一芯材21的填充比例为20％～70％，所述第二芯材22的填充比例为20％～50％。第一芯材21的填充比例以及第二芯材22的填充比例如果低于20％，则无法实现耐火完整性要求，在该比例范围内，芯材20不仅能够实现耐火完整性要求，而且同时质轻、成本较低。

在其中一个实施例中，第一芯材21在空腔11内的填充比例为20％～35％，第二芯材22在空腔11内的填充比例为20％～40％。

在其中一个实施例中，第一芯材21在空腔11内的填充比例为35％～50％，第二芯材22在空腔11内的填充比例为40％～50％。

在其中一个实施例中，第一芯材21在空腔11内的填充比例为50％～70％，第二芯材22在空腔11内的填充比例为30％～50％。

进一步地，第一芯材21支撑空腔11的内壁，能保证型材10在遇火燃烧时的结构稳固性，第二芯材22填充于空腔11内，能在遇火时对第一芯材21起到保护和缓冲作用，并强化第一芯材21对型材10的支撑性，以提升型材组件100 整体结构的完整性，使得型材组件100在遇火燃烧时不易坍塌，进而提高型材组件100的耐火性能。

进一步地，所述第一芯材21的密度为1700kg/m³～1850kg/m³。

第二芯材22的密度为30kg/m³～100kg/m³，其内部均匀分布有气泡，气泡的存在使得所述芯材20质轻、比强度高，具有一定的力学强度，可吸收冲击载荷。其密度与耐火性能相关，密度越大耐火性能越好，密度越小则耐火性能越差。此外，第二芯材22的密度还影响其重量以及成本。

优选地，第一芯材21的内部开设有第一内腔(图未示)，所述第一芯材21 通过所述第一内腔收容并包覆所述第二芯材22，所述型材10通过所述空腔11 收容并包覆所述第一芯材21。进一步地，第一空腔的横截面呈“口”字形。

另一优选实施例中，第一芯材21的横截面呈“十”字形，所述第一芯材21 与所述空腔11的内壁之间形成多个第二内腔(图未示)，所述第二芯材22容置于所述第二内腔内并位于所述第一芯材21与所述型材10之间。

优选地，所述第一芯材21的横截面包括“十”字形、“米”字形、“口”字形、“工”字形中的至少一种。可以理解，在不影响第一芯材21的耐火性能的前提下，本实用新型对第一芯材21的具体形状不予限制，在其他实施方式中，所述第一芯材21的横截面还可以为其它规则或不规则形状。

具体地，第一芯材21具有呈“口”字型的截面，并支撑所述空腔11的内壁，所述第二芯材22填充于所述第一芯材21内部；在其他实施例中，第一芯材21具有呈斜十字形的截面，并支撑所述空腔11的内壁，所述第二芯材22填充于所述空腔11内壁与所述第一芯材21外壁之间，且第二芯材22与第一芯材 21相互交织设置，如此，第一芯材21与第二芯材22共同对型材10进行支撑，保证型材本体100在遇火时整体结构的稳定性。

进一步地，所述空腔11的数量设置为一个以上，并包括第一空腔111及第二空腔112，所述第一空腔111用以相对靠近背火面设置，所述第二空腔112用以相对靠近向火面设置，所述第一空腔111与所述第二空腔112的体积比为 (3～5):5，所述芯材20至少部分地填充于所述第二空腔112内。在其中一优选实施方式中，所述芯材20全部填充于所述第二空腔112内，所述第一空腔111内无填充，在另一实施方式中，所述芯材20部分填充于所述第二空腔112内，部分填充于第一空腔111内。

可以理解的是，所述空腔11的数量也可只设置为1个，也可设置为3个以上，本实用新型对空腔11的数量及呈现形式不予限制。

应予说明，用以相对靠近向火面的所述第二空腔112具有相对较大的体积，因而可以在所述第二空腔112内容置有较大体积分数的芯材20，以使向火面具有较大的阻燃时长。

优选地，所述型材10的壁厚大于等于3mm，以使其在遇火结炭时具有更好的耐灼烧性和支撑性。可以理解，当所述型材10应用于不同门窗产品上时，型材10的壁厚上限不予限制，可根据实际需求进行设置。

进一步地，所述型材10的材料包括纤维材料和高分子材料，所述型材10 中所述纤维材料的质量百分数为60％～85％。

进一步地，所述纤维材料包括玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的至少一种，所述高分子材料包括聚氨酯树脂、酚醛树脂、苯并噁嗪树脂中的至少一种。

优选地，所述高分子材料包括聚氨酯树脂时，所述型材10中的所述纤维材料的质量百分数为65％～85％。

优选地，所述高分子材料包括酚醛树脂时，所述型材10中的所述纤维材料的质量百分数为60％～75％。

优选地，所述高分子材料包括苯并噁嗪树脂时，所述型材10中的所述纤维材料的质量百分数为75％～85％。

值得一提的是，本实用新型高分子材料之一的苯并噁嗪树脂，其制造过程为加聚反应，无任何小分子释放，对环境友好无污染，因而更适用于室内耐火，尤其适用于特殊耐火领域。

进一步地，所述型材组件100还包括贴设于所述型材10上的防火膨胀条30，优选地，所述防火膨胀条30为石墨烯基防火膨胀条30。优选地，空腔11内也设置有防火膨胀条30。

防火膨胀条30遇火膨胀，并能膨胀到其初始体积的20～30倍左右，以阻断气流流通，且膨胀后的防火膨胀条30有一定的机械强度，能提供一定的支撑力，有助于保证型材组件100结构完整性。

优选地，本实用新型提供的芯材20能在300℃以上发生炭化，且所述芯材 20的残炭率为40％～80％，由于芯材20具有较好的阻燃性，在300℃以上芯材 20会有部分发生炭化反应，而自身并不会燃烧，而且在外部没有明火的情况下芯材20会充分炭化并耐高温灼烧。

具体地，第一芯材21的材料包括酚醛树脂、苯并噁嗪树脂中的至少一种。第二芯材22的材料包括酚醛树脂发泡材料、苯并噁嗪发泡材料中的至少一种，第二芯材22经过发泡固化后，基本没有有害物质。

请参阅图2，所述型材组件100还包括设置于所述型材10外的表层结构40，所述表层结构40连接于所述型材10，且所述表层结构40的材料包括铝、铝合金、钢、不锈钢、铜中的至少一种。

表层结构40不仅起到装饰的作用，使该型材组件100在视觉上更为美观，而且能保护所述型材10不因阳光暴晒而老化，增强了该型材组件100的实用性，延长其使用寿命。特别是，该表层结构40具有一定的机械强度，因而能在使用过程中向该型材组件100提供一定的抗冲击性能。此外，在遇火燃烧时，表层结构40能够阻断明火，使得型材10能够在表层结构40的阻挡下发生炭化反应，从而提高型材组件100整体的耐火性能。

请一并参阅图3和图4，图3为本实用新型其中一优选实施方式提供的包括上述型材组件100的耐火窗200，图4为本实用新型其中一优选实施方式提供的包括上述型材组件100及表层结构40的耐火窗200。具体地，该耐火窗200包括窗框210、窗扇220以及防火玻璃230，该窗扇220与窗框210活动连接并能相对于窗框210打开或关闭，且防火玻璃230安装于窗扇220的承载面上。

进一步地，窗扇220的表层结构40与窗框210的表层结构40之间相互搭接，且窗扇220的表层结构40与窗框210的表层结构40之间的多个连接处均设置有气密条和/或阻水条，以实现窗扇220与窗框210之间的固定及密封。窗扇220与窗框210密封以后划分出若干的密闭空间，该密闭空间内设有防火膨胀条30，由于防火膨胀条30在遇火时体积能膨胀至其初始体积的20～30倍并迅速填满窗扇220与窗框210之间的密闭空间，因而能阻断空气以防止火焰的传播和蔓延，且膨胀之后的防火膨胀条30具有一定的机械性能因而能保证耐火窗 200的结构完整性，以提高耐火窗200的耐火性。

进一步地，窗扇220承载防火玻璃230，该防火玻璃230与窗扇220的表层结构40之间的连接处设置有阻燃硅酮胶，用以使防火玻璃230的外侧面与窗扇 220的内侧面之间形成密闭空间。窗扇220与防火玻璃230之间设置有连接件 240，该连接件240大致呈L型并具有第一段部和第二段部，其中，该连接件240 的第一段部与窗扇220的承载面固定连接，第二段部与防火玻璃230连接，且该连接件240的第一段部与防火玻璃230之间设置有防火膨胀条30，第二段部与防火玻璃230的外侧面之间也设有防火膨胀条30，以对防火玻璃230起到缓冲固定以及提升耐火性能。

表层结构40与型材10卡接，且表层结构40设置于型材10的一端或两端，比如表层结构40卡接于型材10的向火面和/或背火面，优选方案中，型材10的向火面及背火面均连接有表层结构40。其型材10与表层结构40之间通过卡接及胶固能实现较好的稳固性及气密性，且型材10与表层结构40之间的固定方式简单快速，易于装配。应予说明，该型材10与表层结构40形成型材组件100 完整的框架，还能通过其它连接方式予以固定，比如焊接、螺接、铆接、或卡接等。

可以理解的是，在其他实施方式中，表层结构40也可以大致呈空心矩形状并套设型材10，以对型材10形成更好的包裹和保护作用。所述表层结构40的内侧壁与所述型材10的外侧壁相适配。

型材10与表层结构40之间通过阻燃胶50进行气密性连接及固定，该阻燃胶50优选为丁基胶、硅酮胶或热熔胶，该阻燃胶50在型材10与表层结构40 的装配过程中具有较快的固化速度，以便于大规模量产。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种型材组件，所述型材组件包括型材以及芯材，所述型材内部开设有空腔；其特征在于，所述芯材包括第一芯材以及密度小于所述第一芯材的第二芯材，所述第一芯材与所述第二芯材均容置于所述空腔内，且所述第一芯材在所述空腔内的填充比例为20％～70％，所述第二芯材在所述空腔内的填充比例为20％～50％。

2.根据权利要求1所述的型材组件，其特征在于，所述第一芯材的内部开设有第一内腔，所述第一芯材通过所述第一内腔收容并包覆所述第二芯材，所述型材通过所述空腔收容并包覆所述第一芯材。

3.根据权利要求2所述的型材组件，其特征在于，所述第一内腔的横截面呈“口”字形。

4.根据权利要求1所述的型材组件，其特征在于，所述第一芯材的横截面呈“十”字形，所述第一芯材与所述空腔的内壁之间形成多个第二内腔，所述第二芯材容置于所述第二内腔内并位于所述第一芯材与所述型材之间。

5.根据权利要求1所述的型材组件，其特征在于，所述空腔包括第一空腔及第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔的体积比为(3～5):5，所述芯材至少部分地填充于所述第二空腔内。

6.根据权利要求1所述的型材组件，其特征在于，所述型材组件还包括贴设于所述型材上的防火膨胀条。

7.根据权利要求1所述的型材组件，其特征在于，所述型材组件还包括设置于所述型材外的表层结构，所述表层结构连接于所述型材。