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白云BAIYUN在線(xiàn)｜家裝門(mén)窗密封膠de特點(diǎn)與應用
摘要：本文介紹了家裝門(mén)窗的應用特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，分析了家裝門(mén)窗密封膠的重要作用，總結了家裝門(mén)窗密封膠的應用特點(diǎn)，即在滿(mǎn)足基本的防水密封性能之外，還應滿(mǎn)足裝飾性、環(huán)保性、節能性和易用性等性能的要求。同時(shí)，對于家裝門(mén)窗密封膠的選擇也提出了相關(guān)的建議，希望可以為廣大讀者在家裝門(mén)窗密封膠的選用提供參考。
關(guān)鍵詞：家裝門(mén)窗；密封膠；選用
當前，我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入了高質(zhì)量發(fā)展的新時(shí)代。我國建筑門(mén)窗行業(yè)的高端化發(fā)展趨勢也愈加明顯。因此，建筑門(mén)窗的功能，遠不止解決房屋的擋風(fēng)、遮雨、保溫以及采光等基本的功能性問(wèn)題，還應達到高性能標準的要求，即還需要考慮門(mén)窗上墻后的水密性、氣密性、抗風(fēng)壓、機械力學(xué)強度、隔熱、隔聲、防盜、遮陽(yáng)、耐候性、操作手感、自動(dòng)化等一系列重要的使用性能和門(mén)窗功能。[1]
1. 家裝門(mén)窗的應用特點(diǎn)及發(fā)展趨勢
家裝門(mén)窗在我國建筑門(mén)窗行業(yè)一直占據著(zhù)半壁江山。隨著(zhù)生活水平的提高，人們對于住宅質(zhì)量和居住體驗有了更高的要求，因此對于家裝門(mén)窗也提出了更高的需求。高端家裝門(mén)窗產(chǎn)品已經(jīng)受到廣大消費者、裝修公司的推薦，同時(shí)個(gè)性化的需求和對門(mén)窗認知的提升也促進(jìn)了高端家裝門(mén)窗產(chǎn)品需求總量的高速增長(cháng)。[2]
家裝門(mén)窗的特點(diǎn)主要包括裝飾性、環(huán)保性、節能性等方面。這些特點(diǎn)使得門(mén)窗在家裝中不僅具有實(shí)用功能，還能提升整體美觀(guān)和居住舒適度。家裝門(mén)窗密封膠在選用時(shí)，也需要滿(mǎn)足家裝門(mén)窗這些性能特點(diǎn)的要求。
首先，家裝門(mén)窗的裝飾性非常重要。門(mén)窗作為室內、外空間的過(guò)渡元素，其外觀(guān)設計和材質(zhì)可以與建筑整體風(fēng)格相協(xié)調，為室內增添層次感和美感。不同的門(mén)窗材質(zhì)如鋁合金、實(shí)木、塑鋼等，都能提供不同的視覺(jué)效果，滿(mǎn)足不同的裝修風(fēng)格需求。即使是同一種材質(zhì)，不同的表面處理工藝也會(huì )帶來(lái)不同的效果。例如瓷泳鋁型材，以其表面光澤柔和、顏色多樣，外觀(guān)視覺(jué)效果更好，能有效減少光污染，耐腐蝕性能優(yōu)異等性能特點(diǎn)，成為高端消費者的新寵。[3] 家裝門(mén)窗密封膠需要與這些不同的材料粘接良好，才能讓密封膠發(fā)揮其應有的效果。
另一方面，家裝門(mén)窗的設計會(huì )更加突出外觀(guān)，更加傾向于采用滿(mǎn)足用戶(hù)效果需求的設計，例如最近非常流行的窄邊框門(mén)窗，其特點(diǎn)是邊框寬度較窄，設計簡(jiǎn)約，能夠增大采光面積，使空間顯得更加寬敞和明亮。這種設計風(fēng)格通常與現代極簡(jiǎn)風(fēng)格相匹配，通過(guò)簡(jiǎn)練的線(xiàn)條和純粹的色彩呈現出高級的質(zhì)感。這對于密封膠也提出了更高的要求，比如說(shuō)要求密封膠在更小的尺寸滿(mǎn)足防水密封的效果。
其次，環(huán)保性是家裝門(mén)窗的重要特點(diǎn)。家裝門(mén)窗的環(huán)保性主要取決于其選擇的材料和制造工藝。家裝門(mén)窗采用高質(zhì)量、可回收的環(huán)保材料制造，如鋁合金、木材、密封膠等，可以減少資源浪費。否則，不僅會(huì )影響門(mén)窗的性能和耐用性，增加能源消耗，對環(huán)境造成負面影響，還有可能對家庭成員的健康造成不可逆轉的惡劣影響。因此，家裝門(mén)窗所用的密封膠應通過(guò)嚴格的環(huán)保檢測，確保在使用過(guò)程中不會(huì )釋放有害氣體，保障室內空氣質(zhì)量，保護家庭成員的健康和舒適度。
另一方面，家裝門(mén)窗制造工藝需要按照國家標準的規定進(jìn)行，符合環(huán)保的要求。在設計和制造過(guò)程中，可以根據用戶(hù)的需求和環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行量身定制，因此可以大大提高門(mén)窗的使用效率，從而減少不必要的能源浪費和對環(huán)境的影響。
第三，節能性也是家裝門(mén)窗的重要特點(diǎn)。以夏熱冬冷地區為例，有相關(guān)數據表明，住宅建筑圍護部件中門(mén)窗的能耗約占住宅建筑圍護結構總能耗的45% 左右。[4]優(yōu)質(zhì)的家裝門(mén)窗一般采用高質(zhì)量的密封膠，獲得完美的密封性能，再配合斷橋鋁型材和中空Low-E玻璃等材料的設計和使用，提升門(mén)窗的保溫隔熱性能，減少能源消耗。例如，對于寒冷地區，家裝門(mén)窗可以采用節能玻璃，防止熱量流失和陽(yáng)光照射，從而減少室內冷暖氣和空調的使用，進(jìn)而減少能源消耗和對環(huán)境的污染。
另一方面，得益于高品質(zhì)的材料和工藝，優(yōu)質(zhì)的門(mén)窗采用一般具有較長(cháng)的使用壽命，從另一個(gè)層面實(shí)現節能的作用。參考國家標準《住宅性能評定標準》GB/T 50362-2022[5]的規定，門(mén)窗的設計工作年限包含“不低于20年”、“不低于25年”和“不低于30年”3個(gè)指標。市面上一般的門(mén)窗密封膠無(wú)法滿(mǎn)足這么久的工作年限的要求，選擇優(yōu)質(zhì)的門(mén)窗密封膠則可以助力門(mén)窗達到設計的工作年限。
2. 家裝門(mén)窗密封膠的作用及應用特點(diǎn)
家裝門(mén)窗不僅具有實(shí)用功能，還對居住環(huán)境整體美觀(guān)和舒適度的提升起著(zhù)至關(guān)重要的作用。家裝門(mén)窗用密封膠的應用特點(diǎn)，是在滿(mǎn)足家裝門(mén)窗的實(shí)際需求基礎之上，而根據家裝門(mén)窗的特點(diǎn)進(jìn)行選用。也就是說(shuō)，家裝門(mén)窗密封膠在滿(mǎn)足防水、密封等基本的產(chǎn)品性能之上，對于密封膠的外觀(guān)、環(huán)保、節能和易用性等方面的性能還有更高的要求。
2.1家裝門(mén)窗密封膠的作用簡(jiǎn)介
門(mén)窗密封膠主要用于門(mén)窗內外墻接縫、窗框與玻璃接縫的密封(如圖1)。其中，窗框與玻璃接縫的密封一般是采用三角形截面膠縫，內外墻接縫密封則可以采用矩形截面膠縫，也可以采用三角形截面膠縫。
窗框與玻璃接縫的密封膠的尺寸，可以參照《鋁合金門(mén)窗工程技術(shù)規范》JGJ 214-2010 [6]中第5.3.2條的規定，根據所用玻璃的不同，密封膠的裝配尺寸從3mm-7mm不等。窄邊框門(mén)窗的膠縫則相對較窄，或者設計成不易察覺(jué)的形式。
內外墻接縫密封，具體而言是指用密封膠填補窗框與洞口之間的接縫。在家裝門(mén)窗領(lǐng)域，由于我國建筑標準并未規定門(mén)窗洞口尺寸，所以國內每個(gè)客戶(hù)門(mén)窗洞口尺寸都不一樣。[7]當門(mén)窗尺寸與洞口尺寸存在一定偏差時(shí)，一般會(huì )依靠密封膠來(lái)彌補這部分偏差帶來(lái)的影響。
門(mén)窗內外墻接縫密封膠縫的尺寸，可以參照《鋁合金門(mén)窗工程技術(shù)規范》JGJ 214-2010中第7.3.5條的規定，即“采用矩形截面膠縫，密封膠有效厚度應大于6mm，采用三角形截面膠縫時(shí)，密封膠截面寬度應大于8mm�！�
2.2家裝門(mén)窗密封膠的應用特點(diǎn)
1)滿(mǎn)足防水密封等基本性能的要求
防水密封是家裝門(mén)窗密封膠最基本的性能要求之一。從耐老化性能(使用壽命)考慮，國內家裝門(mén)窗密封膠主要是硅酮類(lèi)產(chǎn)品，其他種類(lèi)占比非常少。家裝門(mén)窗密封膠應符合相關(guān)標準的規定，以達到防水密封等基本性能的要求。門(mén)窗密封膠相關(guān)的標準主要有《硅酮和改性硅酮建筑密封膠》GB/T 14683-2017 [8]、《混凝土接縫用建筑密封膠》JC/T 881-2017 [9]、《建筑窗用彈性密封膠》JC/T 485-2007 [10]等。三個(gè)標準都分別對密封膠的產(chǎn)品分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗方法和檢驗規則等作了詳細說(shuō)明與規定，對密封膠理化性能(表干時(shí)間、擠出性、適用期、彈性恢復率、拉伸模量、質(zhì)量損失率等)提出了相應指標要求和檢測方法。
GB/T 14683-2017和JC/T 881-2017中的分級方法和要求均參照了ISO11600，GB/T 14683-2017根據位移能力分為20級、25級、35級、50級，JC/T 881根據位移能力分為50級、35級、25級、20級、12.5級。JC/T 485參考了日本標準《建筑材料》JIS A 5758:2004和《建筑密封材料試驗方法》JIS A 1439:2004，目前國內應用很少。
在《鋁合金門(mén)窗》GB/T 8478-2020[11]第5.1.5條“密封及彈性材料”中明確規定：“門(mén)窗玻璃鑲嵌、桿件連接密封和附件裝配所用密封膠宜采用GB/T 14683中規定的Gw類(lèi)產(chǎn)品;門(mén)窗和洞口安裝所用密封膠應符合GB/T 14683中F類(lèi)規定或JC/T 881規定�！�
GB/T 14683-2017中將硅酮建筑密封膠按用途分為三類(lèi)：分別是F類(lèi)、Gn類(lèi)和Gw類(lèi)。這三類(lèi)產(chǎn)品中，Gw類(lèi)要求最為嚴格，指標中明確規定，不允許添加烷烴增塑劑。Gn類(lèi)和F類(lèi)則沒(méi)有相關(guān)的限制。因此，家裝門(mén)窗密封膠可以參考GB/T 8478-2020的要求，選擇要求更為嚴格的Gw類(lèi)產(chǎn)品。
2)滿(mǎn)足裝飾性的要求
裝飾性是家裝門(mén)窗密封膠的重要特點(diǎn)。家裝門(mén)窗密封膠應用中，如果膠縫表面出現顆粒、結皮、氣孔或表面不平整等現象，可以認為密封膠外觀(guān)不良，將影響門(mén)窗的裝飾性。正常情況下，密封膠外觀(guān)為均勻、細膩的膏狀物，無(wú)不易分散的明顯顆粒及結皮，可以用刮板法(如圖2)檢測密封膠的外觀(guān)是否良好。
密封膠出現外觀(guān)不良的情況，有可能是密封膠自身質(zhì)量的問(wèn)題，也有可能是施工過(guò)程操作不當導致的。密封膠施工過(guò)程中，如果修整時(shí)間過(guò)長(cháng)、反復或多次修整也會(huì )導致膠縫表面產(chǎn)生顆粒、結皮及氣孔的情況。因此，家裝門(mén)窗所用密封膠應外觀(guān)良好，同時(shí)操作工人的施工工藝應純熟高超。
3)滿(mǎn)足環(huán)保的要求
家裝門(mén)窗密封膠主要以硅酮類(lèi)為主，有可能會(huì )有少量的家裝門(mén)窗用戶(hù)選用其他類(lèi)型的產(chǎn)品。值得注意的是，有些密封膠會(huì )釋放對人體有害的物質(zhì)，比如甲醛(致癌物)、苯及苯系物(致癌物)、異氰酸酯類(lèi)(有毒物，嚴重危害人體器官)等。因此，家裝門(mén)窗密封膠對于門(mén)窗的環(huán)保性能起著(zhù)重要的作用。
當前，我國對室內裝飾裝修用密封膠的有害物質(zhì)限量要求非常明確，相關(guān)的國家標準常用的有《室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量》GB 18583-2008[12]、《建筑膠粘劑有害物質(zhì)限量》GB 30982-2014[13]和《膠粘劑揮發(fā)性有機化合物限量》GB 33372-2020[14]。
目前，GB 18583-2008、GB 30982-2014和GB 33372-2020這三份標準是并行使用的。這三個(gè)標準將膠粘劑分為溶劑型、水基型和本體型三大類(lèi)，并對各類(lèi)膠粘劑中有害物質(zhì)限量分別做出了規定。GB 18583-2008中僅對總揮發(fā)性有機物的限量值做出了規定。GB 30982-2014對本體型膠粘劑中增加了甲苯二異氰酸酯、苯及苯系物的規定，同時(shí)對各種膠粘劑的總揮發(fā)性有機物的限量指標規定得更加具體、嚴格;而GB 33372-2020則是對各種類(lèi)型膠粘劑在不同應用領(lǐng)域的揮發(fā)性有機物限量做了明確的規定。
家裝門(mén)窗密封膠中常用的硅酮密封膠和改性聚醚密封膠，從密封膠屬性而言，這兩者均屬于本體型膠粘劑，但這是基于以上密封膠正常的配方的前提。實(shí)際情況中，為了降低成本，部分廠(chǎng)家會(huì )往硅酮密封膠中填充烷烴增塑劑或者往改性聚醚密封膠中添加其他小分子低揮發(fā)性物質(zhì)等，導致市面上有相當部分產(chǎn)品已經(jīng)不符合上述標準對于有害物質(zhì)限量的規定。
用戶(hù)在選擇門(mén)窗密封膠產(chǎn)品時(shí)，應查看相關(guān)的檢測報告，確認所選的密封膠符合上述標準本體型膠粘劑的要求，且密封膠產(chǎn)品總揮發(fā)性有機物(TVOC)含量越低，其環(huán)保性能越優(yōu)秀。
硅酮密封膠本身還可以根據釋放出的小分子物質(zhì)，細分為脫醇型、脫酮肟型等類(lèi)型。所謂的脫醇型密封膠，是指固化時(shí)釋放的小分子物質(zhì)為甲醇、乙醇(俗稱(chēng)酒精)等醇類(lèi)小分子的密封膠;而脫酮肟型密封膠，固化時(shí)釋放的小分子物質(zhì)一般為丁酮肟等酮肟類(lèi)小分子。
相對于醇類(lèi)小分子，酮肟類(lèi)物質(zhì)對人體更有危害性已經(jīng)各方研究證實(shí)。德國聯(lián)邦職業(yè)安全與健康研究所的一項針對丁酮肟的物質(zhì)評價(jià)結果表明，吸入丁酮肟的鼠類(lèi)充分驗證了丁酮肟對動(dòng)物的致癌性，確認丁酮肟與良性或惡性腫瘤急劇增長(cháng)率相關(guān)。
2021年4月，歐盟委員會(huì )提議在REACH法規(EC) No 1907/2006附錄XVII的附件2、4和6中增加生殖毒性(CMR)物質(zhì)。根據REACH法規附錄XVII第28、29和30項，禁止向市場(chǎng)投放和使用被歸類(lèi)為致癌、致生殖細胞基因突變或具有生殖毒性(CMR)的第1A類(lèi)或第1B類(lèi)、且被列入附錄VII的附件1至附件6的物質(zhì)。這條法規已于2022年3月1日生效，查看附件2即“第28項–致癌物質(zhì)：第1B類(lèi)”，可以看到2-丁酮肟赫然在列，見(jiàn)下圖。
因此，室內裝飾裝修工程項目宜選用綠色環(huán)保的脫醇型密封膠產(chǎn)品。硅烷改性聚醚膠(MS膠)用于室內裝飾裝修接縫密封時(shí)，也具備優(yōu)異的環(huán)保性能，但耐久性不如硅酮膠，尤其是受到太陽(yáng)光照射的位置;這些應用場(chǎng)景推薦優(yōu)先選擇硅酮膠。
4)滿(mǎn)足節能的要求
家裝門(mén)窗密封性能的好壞直接影響門(mén)窗的節能效果，而密封膠對于門(mén)窗的密封性能，則起到至關(guān)重要的作用。高質(zhì)量的密封膠能夠確保門(mén)窗達到完美的密封效果，防止空氣滲透，減少熱量的散失和冷空氣的侵入，減少資源浪費，達到節能的目的。
優(yōu)質(zhì)的門(mén)窗密封膠可以擁有較長(cháng)的使用壽命，部分廠(chǎng)家的密封膠產(chǎn)品可以與鋁型材、玻璃一樣，提供25年的質(zhì)保。這可以讓密封膠在門(mén)窗的整個(gè)服役壽命中，提供穩定的、優(yōu)秀的性能，減少中間修理、更換的頻次，減少材料、人力資源的浪費，從更高的層面實(shí)現節能的作用。
5)滿(mǎn)足施工性能的要求
密封膠是一個(gè)半成品，施工是家裝門(mén)窗密封膠中重要的一環(huán)。如果使用不當，即使再好的密封膠也有可能出現問(wèn)題。家裝門(mén)窗密封膠的施工性能要求主要體現在：①擁有較高的擠出性，同時(shí)擁有較高的觸變性，不易坍塌，便于施工;②固化速度快，滿(mǎn)足家裝門(mén)窗的使用需求。
值得注意的是，施工性能需要與密封膠的整體性能綜合考慮。部分廠(chǎng)家為了獲得較好的施工性能，不惜犧牲密封的防水密封、節能、環(huán)保、耐候等性能，這是非常不可取的。
3. 家裝門(mén)窗密封膠的選擇
3.1選擇信譽(yù)好、服務(wù)好的品牌產(chǎn)品
產(chǎn)品品牌的選擇建議關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量穩定性、服務(wù)水平等。產(chǎn)品質(zhì)量穩定性主要與生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)控制和質(zhì)量控制有關(guān)。因此，建議選擇生產(chǎn)工藝成熟、自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)控制和質(zhì)量控制嚴格的密封膠生產(chǎn)廠(chǎng)家。這種廠(chǎng)家生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高，性能優(yōu)異，能提供優(yōu)于普通產(chǎn)品的耐久性能和使用年限。
同時(shí)，這種生產(chǎn)廠(chǎng)家還會(huì )有比較好的服務(wù)水平和能力，對于用膠過(guò)程中碰到的各種問(wèn)題均能提供比較合適的解決方案。服務(wù)水平高，服務(wù)能力強，可以為家裝門(mén)窗用膠的過(guò)程提供保駕護航。
3.2不選用充油密封膠
由于市場(chǎng)價(jià)格競爭激烈，部分生產(chǎn)企業(yè)為盡可能降低硅酮密封膠的配方成本，可能會(huì )往密封膠中添加烷烴類(lèi)增塑劑。最常見(jiàn)的烷烴增塑劑是礦物油(俗稱(chēng)白油、白礦油)，是從輕質(zhì)潤滑油中深度精制的或化學(xué)合成的一種幾乎沒(méi)顏色的油品，主要為飽和的環(huán)烷烴與鏈烷烴混合物，其化學(xué)結構與有機硅材料的有明顯不同。
有研究表明：添加白油的密封膠熱老化后的硬度增加非常明顯，最大強度伸長(cháng)率下降明顯;熱老化后的冷拉-熱壓后粘接性、定伸粘接性出現破壞;在5000h紫外老化過(guò)程中最大強度伸長(cháng)率下降明顯，并在3500小時(shí)出現完全脫膠的情況。[15]填充白油將嚴重影響硅酮密封膠的耐老化性能，在長(cháng)期應用過(guò)程中會(huì )有很大的質(zhì)量隱患。大量的實(shí)際工程案例表明，填充白油的密封膠極易出現中空玻璃流油、粘接性差、開(kāi)裂、硬化、粉化等情況，有些使用廉價(jià)“充油”密封膠的工地，甚至不到半年就可見(jiàn)到明顯的密封膠開(kāi)裂。并且，充油量越多，上述情況出現的速度越快，程度越深。[16, 17]
前文GB/T 14683-2017標準介紹中已提到，考慮到烷烴增塑劑對于門(mén)窗密封膠耐久性造成的嚴重不良影響，GB/T 14683-2017中規定了“熱失重≤8%”和“烷烴增塑劑不得檢出”。但這兩項規定主要針對Gw類(lèi)，而門(mén)窗上常用的F類(lèi)則沒(méi)有這兩方面的要求，Gn類(lèi)則僅有“熱失重≤8%”的要求，而沒(méi)有“烷烴增塑劑不得檢出”的要求。
市面上有相當部分的產(chǎn)品只滿(mǎn)足Gn類(lèi)或F類(lèi)的要求而不滿(mǎn)足Gw類(lèi)的要求，還有部分產(chǎn)品采用了JC/T 485的標準。采用GB/T 14683-2017中Gw類(lèi)的產(chǎn)品不填充烷烴增塑劑，采用Gn類(lèi)的產(chǎn)品可能少量填充烷烴增塑劑，而采用JC/T 485標準的產(chǎn)品往往是無(wú)法滿(mǎn)足GB/T 14683-2017的要求，產(chǎn)品中填充了大量的烷烴增塑劑。根據近年來(lái)筆者所在的實(shí)驗室對市面上門(mén)窗用硅酮密封膠產(chǎn)品收集測試的結果來(lái)看，有90%以上的樣品填充了烷烴增塑劑。因此，如前文所述，建議大家在選用門(mén)窗密封膠時(shí)選擇符合GB/T 14683-2017中Gw類(lèi)規定的硅酮密封膠產(chǎn)品。
4. 結論
家裝門(mén)窗密封膠在整個(gè)門(mén)窗的制造成本中所占的比例較低，卻對家裝門(mén)窗的質(zhì)量和使用壽命有著(zhù)很大的影響。因此，家裝門(mén)窗密封膠的正確選用是一個(gè)十分重要的課題。
最后，對于家裝門(mén)窗密封膠的正確選用，向廣大讀者提供兩點(diǎn)建議：1)選好膠：選擇品質(zhì)有保證、綠色環(huán)保的家裝門(mén)窗密封膠;2)用好膠：正確設計、正確施工，施工過(guò)程嚴格做好質(zhì)量控制。希望讀者在選擇高質(zhì)量家裝門(mén)窗密封膠產(chǎn)品的同時(shí)，也把它使用好，讓密封膠最大限度發(fā)揮其作用。
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