專利名稱：復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框及成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度、低比重、絕緣、透微波、耐腐蝕、隔熱效果好及裝飾性強(qiáng)的 復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框及成型方法，屬復(fù)合式節(jié)能窗框及窗扇框型材制造和應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，市場上所流行的建筑門窗，主要采用木、鋁合金、塑鋼、斷橋鋁、木鋁復(fù)合或 者鋁塑復(fù)合等材料的門窗。木材的導(dǎo)熱系數(shù)為0. 15kal/(m2.h.k)，因而具有極好保溫、隔 熱、裝飾性，但是木質(zhì)門窗的密封性能較差，木材怕水和陽光曝曬，在潮濕環(huán)境中木材易吸 潮變形；鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)為187kal/(m2 · h · k)左右，其導(dǎo)熱性能極好，因而所制成門窗 的隔熱性能較差；塑料的導(dǎo)熱系數(shù)為(0. 2 0. 13) kal/(m2 · h · k)，其導(dǎo)熱性能只有鋁合 金的千分之一，塑料異型材可以焊接，塑鋼門窗具有很好的保溫、密封、隔熱的性能，但是塑 料的裝飾性能較差。斷橋鋁采用尼龍材料將原來的兩支鋁合金異型材橋接在一起，從而門窗框內(nèi)外的 熱源斷開，達(dá)到減少能量的損失，其門窗的密封性能與普通鋁合金相比沒有根本的改變；木 鋁復(fù)合的門窗的性能有很大的提高，但是門窗在使用中，雨水會與門窗中的木材接觸，時間 長了木材會發(fā)霉或變形。鋁塑復(fù)合雖然沒有因為雨水會發(fā)生發(fā)霉或變形的現(xiàn)象，但是門窗 的室內(nèi)裝飾性能較差，并且受熱易變形、易老化。玻璃鋼門窗，即采用不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維復(fù)合的新材料，加工而成的門窗 系統(tǒng)。不飽和聚酯樹脂是一種熱固性樹脂，當(dāng)其在熱或引發(fā)劑的作用下，可固化成為一種 不溶不融的高分子網(wǎng)狀聚合物。但這種聚合物機(jī)械強(qiáng)度很低，不能滿足大部分使用的要 求，當(dāng)用玻璃纖維增強(qiáng)時可成為一種復(fù)合材料，俗稱“玻璃鋼”(英文名Fiber Reinforced Plastics簡稱FRP)?！安Ａт摗钡臋C(jī)械強(qiáng)度等各方面性能與樹脂澆鑄體相比有了很大的提 高。但是，不飽和聚酯樹脂玻璃鋼異型材在拉擠生產(chǎn)過程中，要加縱向的玻璃纖維的同時， 還必須加入玻璃纖維氈體，因而它的速度和效率較低；同時在生產(chǎn)中會產(chǎn)少量的苯乙烯。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計一種高強(qiáng)度、低比重、絕緣、透微波、 耐腐蝕、隔熱效果好及裝飾性強(qiáng)的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框及成型方法。設(shè)計方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計目的。本申請利用聚氨酯與玻璃纖維復(fù)合成一種新 材料，即聚氨酯玻璃鋼復(fù)合材料，這種聚氨酯復(fù)合材料具有非常好的物理機(jī)械性能，可以替 代部分金屬，使用在很廣泛的領(lǐng)域，故此本申請將它設(shè)計門窗框或窗扇框型材，其聚氨酯窗 框、窗扇框不僅具有很好的抗沖擊強(qiáng)度，而且阻止雨水滲透性非常好，更重要的是在熱絕緣 方面的性能則更勝一籌。1、采用聚氨酯樹脂作為型材的復(fù)合材料的選擇，是本發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣 做的目的在于⑴聚氨酯樹脂與其他樹脂相比，聚氨酯復(fù)合材料的優(yōu)勢一是提高了橫向 性能；二是去掉了玻璃氈，降低成本；三是擁有最高的纖維容量；四是更高的強(qiáng)度和硬度；五是增加了零部件的復(fù)雜性；六是降低了壁厚；七是更強(qiáng)的斷面輪廓，能跨越更大的距離； 八是優(yōu)良的抗沖擊性能和優(yōu)良的耐磨損性；九是高級精密制造和緊固，顯著提高螺釘拔出 力度；十是優(yōu)異的表面光潔度。⑵具有很好的耐候、耐久性一是具有極好的耐腐蝕性；二 是低的吸水率；三是具有更好的溫度穩(wěn)定性；四是具有更好的光穩(wěn)定性，可有脂肪族光穩(wěn) 定樹脂。⑶更好的經(jīng)濟(jì)性一是可以不用玻璃氈，降低了成本；二是玻璃纖維含量高(同時 也增加強(qiáng)度)；三是更強(qiáng)的產(chǎn)品能支撐更長的跨度；四是更高的生產(chǎn)效率一更快的拉擠速 度，提高了流水線操作速度。⑷阻燃性優(yōu)異，比聚酯或乙烯樹脂散發(fā)出少得多的煙。(5)綠色 環(huán)保，環(huán)境友好。(6) 10%生物基樹脂標(biāo)準(zhǔn)，可用大豆基樹脂。(7)無苯乙烯，無過氧化物產(chǎn) 生。2、聚氨酯復(fù)合型材型材成型工藝的設(shè)計，是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣做的目 的在于與傳統(tǒng)的不飽和聚酯玻璃鋼異型材的拉擠工藝是基本相同的，所不同地方在于 (1)樹脂注入的方式不同，不飽和聚酯樹脂是采用開放式的添加；聚氨酯樹脂是采用密閉注 射的方式。⑵聚氨酯注射盒與制品模具之間，增加冷卻段；在不飽和聚酯玻璃鋼生產(chǎn)工藝中 是沒有冷卻?；蛘呃鋮s段。聚氨酯復(fù)合材料具有極好剛性和強(qiáng)度，物理與力學(xué)性能見附表。它完全部分替代 鋁合金和鋼材，聚氨酯復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.2191/!11*1^鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為237.00 W/ m-k ,鍍鋅鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為62.000 W/m k，在相同的條件下，就材質(zhì)而言，鋁材料的導(dǎo)熱 能力是聚氨酯的1082倍，鍍鋅鋼的導(dǎo)熱能力是聚氨酯復(fù)合材料的283倍；與鋁和鍍鋅鋼相 比聚氨酯復(fù)合材料是熱的不良導(dǎo)體，他不僅是做窗框、窗扇框的首選材料，而且由于聚氨酯 復(fù)合材料具有很好的剛性和強(qiáng)度，又有極好的可塑性，因此它可以根據(jù)各種玻璃鋼復(fù)合材 料的熱塑性能，設(shè)計和加工成玻璃鋼異型材，既可作為窗框、窗扇框的室外部分，也是窗框、 窗扇框的骨架；室內(nèi)部分采用各種原木型材，作為裝飾，使門窗具備節(jié)能性能，同時又具有 豪華的木質(zhì)門窗的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框，它包括窗框或窗扇框，其特征是所述窗框或窗扇 框由雙組份材料構(gòu)成，其窗框或窗扇框一面為玻璃鋼型材、另一面為木質(zhì)型材且玻璃鋼型 材面與木質(zhì)型材面吻合構(gòu)成復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框，其特征是所述玻璃鋼型材中的 骨架由多束玻璃纖維密布構(gòu)成，聚氨酯樹脂與窗框或窗扇框型材成型骨架內(nèi)外面復(fù)合且構(gòu) 成聚氨酯窗框或窗扇框型材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框，其特征是所述型材骨架內(nèi)外面 是指聚氨酯樹脂型材中每根玻璃纖維的面。
4.一種復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框中玻璃鋼型材的成型系統(tǒng)，其特征是由型材聚氨酯樹 注射成型模、冷卻模和熱定型模構(gòu)成，窗框或窗扇框型材聚氨酯樹脂注射成型模有二個進(jìn) 口，一個是為聚氨酯進(jìn)料口且位于窗框或窗扇框型材聚氨酯樹脂注射成型模上部，另一個 為多束玻璃纖維進(jìn)口，型材聚氨酯樹注射成型模的進(jìn)口進(jìn)入多束玻璃纖維、出口與冷卻模 進(jìn)口連通，冷卻模的出口與熱定型模進(jìn)口連通，從熱定型模出口拉出聚氨酯型材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框中玻璃鋼型材的成型系統(tǒng)，其特征 是所述熱定型模由纊3個加熱區(qū)構(gòu)成且溫度由低到高，溫度設(shè)定范圍為150 0C ^250 0C0
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框中玻璃鋼型材的成型系統(tǒng)，其特征 是所述冷卻模為水冷冷卻模，其冷卻水的溫度為0 °C 25°C。
7.一種復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框中玻璃鋼型材的成型方法，其特征是多束玻璃纖維 在進(jìn)入型材聚氨酯樹注射成型模模腔的進(jìn)口后，在型材聚氨酯樹注射成型模模腔內(nèi)均勻排 列成所需的型材骨架，該型材骨架在通過型材聚氨酯樹注射成型模時即被密封注入到型材 聚氨酯樹注射成型模內(nèi)的聚氨酯浸沒、充實(shí)，經(jīng)過冷卻模冷卻、熱定型模固化成所需的型 材。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框中玻璃鋼型材的成型方法，其特征 是所述的聚氨酯樹脂材料是由異氰酸酯和多元醇按1 1 1 4的比例混合構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框中玻璃鋼型材的成型方法，其特征 是所述熱定型模的熱固化溫度為150 °C-250°C,所述冷卻模采用水冷，其冷卻水的溫度 為 0 °C-25°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度、低比重、絕緣、透微波、耐腐蝕、隔熱效果好及裝飾性強(qiáng)的復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框及成型方法，它包括窗框或窗扇框，所述窗框或窗扇框由雙組份材料構(gòu)成，其窗框或窗扇框一面為玻璃鋼型材、另一面為木質(zhì)型材且玻璃鋼型材面與木質(zhì)型材面吻合構(gòu)成復(fù)合式節(jié)能窗框或窗扇框。優(yōu)點(diǎn)一是輕質(zhì)高強(qiáng)；二是節(jié)能保溫、隔熱；三是健康、綠色環(huán)保、節(jié)能效果顯著；四是耐腐蝕、耐老化、壽命長；五是尺寸穩(wěn)定性好；六是耐候性好，不僅耐高溫性能好，而且耐低溫性能更佳；七是絕緣性能好；八是減震性能好；九是色彩豐富，聚氨酯復(fù)合材料硬度高,可涂裝各種涂料，制成各種顏色的型材,以適應(yīng)不同風(fēng)格及檔次的用途。
文檔編號B29C70/52GK102080489SQ20101060487
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者聶雷, 胡慶華 申請人:歐創(chuàng)塑料建材(浙江)有限公司