新型節(jié)能彩鋼窗型材改性與性能的研究.pdf

1、門窗是建筑圍護結構的重要組成部分，起著采光、通風與外界環(huán)境交流等諸多作用。窗的傳熱系數(shù)一般在（2.0～6.5）W/(m2*K)，且大部分太陽光可透過窗戶進入室內，與圍護結構的其他部分——墻體、屋面和地面相比，窗的保溫隔熱性能極差，其能耗占圍護結構的40％～50%，因此，提高門窗保溫隔熱性能成為建筑節(jié)能的重要工作。節(jié)能彩鋼窗是近年研發(fā)的高性能復合門窗，具有優(yōu)良的保溫隔熱性能和耐久性能；但其型材為塑料隔熱材料和金屬材料的復合材料，不同材料之

2、間膨脹系數(shù)的差異容易引起復合型材失效，導致安全隱患。改善節(jié)能彩鋼窗復合型材的物理力學性能成為節(jié)能彩鋼窗發(fā)展的關鍵問題。
　　新型節(jié)能彩鋼窗型材結構采用了鋼-塑-鋼的復合結構形式，金屬材料與非金屬材料之間主要通過結構膠粘結的方式實現(xiàn)完好的整體性。如何提高金屬材料與非金屬材料之間粘接性能，實現(xiàn)其整體性是本課題的難點。
　　針對以上問題，本文主要對聚氨酯結構膠的發(fā)泡凝膠原理、膠體的粘接原理、復合型材的力學性能和耐候性能進行了較系統(tǒng)

3、的研究和微觀結構表征，得到如下試驗研究結果：
　?、倬郯滨ピ谖锘磻^程中水分的含量對聚氨酯彈性體的粘接性能有顯著影響，水膠比為1：25時，表現(xiàn)出優(yōu)異的粘接性能。試件粘結面的SEM觀察發(fā)現(xiàn)，聚氨酯彈性體在型材粘結界面之間呈單層泡沫結構排列，主要受力單元呈“三棱柱狀”，這種結構單元的數(shù)量、自身強度與分布情況決定了聚氨酯的粘接性能。
　?、谠黾优渲凭郯滨ツz體的攪拌速率可提高試件的拉剪性能。這是因為較高的攪拌速率可使水分在液態(tài)膠體

4、中分布以及因水分形成的氣泡尺寸更合理，從而提高試件的粘結性能。
　?、墼陴B(yǎng)護溫度和測試溫度為25℃時，采用聚氨酯粘結的試件表現(xiàn)出最佳抗拉剪性能；在測試溫度為80℃時，試件拉剪強力有明顯下降趨勢，說明薄層聚氨酯膠在高溫持續(xù)荷載情況下抗拉剪性能會下降。
　?、軐Σ输撔筒慕饘俨牧险辰Y表面進行酸腐蝕處理可明顯改善試件的抗拉剪性能；試件的膠層厚度隨著養(yǎng)護過程中施加壓力的增大，膠層厚度變小，對應抗拉剪性能升高，當其厚度達到0.28mm時