一种改性功能槽结构的玻纤增强聚氨酯门窗型材的制作方法

本发明涉及一种改性功能槽结构的玻纤增强聚氨酯门窗型材，属于材料结构技术领域。

背景技术：

随着我国经济的迅猛发展，能源的消耗强度也逐步上升，其中建筑能耗已经占到社会总能耗的40％以上。所以，在能源形势日益严峻的情况下，建筑节能已经成为建设节约型社会的重要手段。目前，随着高分子复合材料领域的迅猛发展，聚氨酯材料凭借其优异的性能开始受到国内外各行业的广泛关注。

玻纤增强聚氨酯复合材料为单向增强复合材料，具有各向异性的特点。传统的针对塑料门窗的u槽结构五金件，在安装时采用自攻螺钉螺接的方式连接，由于自攻钉的硬度较大，其螺扣会对型材表面产生破坏，造成安装孔扩大，进而会出现脱扣现象。而针对铝合金门窗的c槽结构五金件，依靠不锈钢钉的顶紧力和不锈钢衬片与五金槽口夹紧力来保障五金件的安装牢固度，但顶紧的不锈钢钉会在型材表面产生约0.5-1.0mm的局部变形，使得不锈钢钉与型材紧密的结合在一起。

玻纤增强聚氨酯复合材料型材在性能上与铝合金型材相似，所以选用c槽结构五金件，但是c槽结构五金件对型材的力学性能要求较高，而对于长玻纤增强聚氨酯超大型门窗型材而言，其横向强度不足以支撑c槽五金件所需力学性能要求，大型及超大型玻纤增强聚氨酯门窗由于重量过大会造成下垂及断裂的现象。

传统的方式是通过加毡、布、带等方式增强复合材料横向强度，这会导致生产效率降低，材料纵向拉伸模量的下降，从而会引起门窗抗风压性能降低等众多问题。

此外，采用常规的功能槽时，模具修理过程会造成功能槽尺寸减小。为了保证尺寸，只能更换模板，这对生产效率的提高极其不利。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何改善玻纤增强聚氨酯门窗型材的强度，同时使功能槽的尺寸更加精确。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种改性功能槽结构的玻纤增强聚氨酯门窗型材，其特征在于，包括：

由纵、横向均满足使用工况需求的拉伸强度及拉伸模量的材料制作而成的功能槽结构件；

由玻纤增强聚氨酯复合材料通过拉挤工艺制备而成的玻纤增强聚氨酯门窗型材主体；

玻纤增强聚氨酯门窗型材主体的相应部位留有与功能槽结构件形状、尺寸相匹配的槽，功能槽结构件嵌于所述槽内并与玻纤增强聚氨酯门窗型材主体连接固定。

优选地，所述纵、横向均满足使用工况需求的拉伸强度及拉伸模量的材料包括：钢材、金属合金、特种陶瓷。

优选地，所述玻纤增强聚氨酯复合材料的增强材料主体为玻璃纤维纱，局部用玻璃纤维毡、布、带作为增强材料。

优选地，所述功能槽结构件与玻纤增强聚氨酯门窗型材主体通过粘结、或机械连接、或粘结与机械连接相结合的方式连接固定。

优选地，所述功能槽结构件与玻纤增强聚氨酯门窗型材主体同时采用两种或两种以上的方式连接固定。

本发明提供的改性功能槽结构的玻纤增强聚氨酯门窗型材，是将玻纤增强聚氨酯门窗型材中的功能槽结构进行改进，采用纵、横向均有高强度、高模量的材料制作而成，然后通过粘结或机械连接等方式与玻纤增强聚氨酯型材连接。相比现有技术，本发明提供的改性功能槽结构的玻纤增强聚氨酯门窗型材具有如下有益效果：

1、型材的拉挤工艺得到简化，从模具制作到材料的拉挤生产均能得到改善，提高了生产效率；

2、功能槽结构的尺寸更加的精确，使得后续门窗及五金件的组装得到了很好的改善；

3、经过改善之后的功能槽由纵、横向均有高强度、高模量的材料制作而成，在结构上起到一定的受力作用，使得功能槽结构的强度增加，从结构上改善了玻纤增强聚氨酯门窗的强度。有效的解决了传统长玻纤增强聚氨酯门窗型材在超大型门窗的制作过程中横向强度不高的弊端，在超大型窗的组装及使用过程中起到了至关重要的作用；

4、在不影响玻纤增强聚氨酯复合材料制备门窗的节能性能的同时，又可以避免传统加毡、布、带等方式增强复合材料横向强度导致的生产效率降低与材料纵向拉伸模量的下降，从而引起的门窗抗风压性能降低等问题。

附图说明

图1为实施例1提供的玻纤增强聚氨酯单筋门窗型材示意图；

图2为实施例2提供的玻纤增强聚氨酯有腔体门窗型材示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1所示为单筋型材结构示意图，单筋型材壁厚范围在2.5mm-15mm之间，传统的工艺是在模具上直接开槽，通过拉挤工艺直接拉挤出含功能槽的玻纤增强聚氨酯门窗型材。但是在生产过程中会出现拉挤工艺复杂、功能槽尺寸精确度不高、超大型窗槽口受力较差等现象。

鉴于这些问题的出现，本实施例将从其结构上对玻纤增强聚氨酯门窗型材的功能槽结构进行改善。具体如下：

将功能槽结构件1采用单独的纵、横向均有高强度、高模量的材料制作而成。所述的纵、横向均有高强度、高模量的材料主要包括钢材、金属合金、特种陶瓷等具有能达到要求拉伸强度与拉伸模量的材料。

玻纤增强聚氨酯门窗型材主体2由玻纤增强聚氨酯复合材料通过拉挤工艺制备而成的。玻纤增强聚氨酯复合材料的增强材料主体为玻璃纤维纱，局部用玻璃纤维毡、布、带作为增强材料。

在玻纤增强聚氨酯门窗型材主体2的相应部位留槽，尺寸约为1-3mm，然后将单独的功能槽结构件1嵌入，通过粘结或机械连接等方式将两者连接在一起，形成完整的玻纤增强聚氨酯门窗型材。

实施例2

如图2所示为有腔体型材结构示意图，有腔体型材壁厚范围在2.5-15mm之间。

按照实施例1所述的方法，将功能槽结构件1采用单独的纵、横向均有高强度、高模量的材料制作而成。所述的纵、横向均有高强度、高模量的材料主要包括钢材、金属合金、特种陶瓷等具有能达到要求拉伸强度与拉伸模量的材料。

玻纤增强聚氨酯门窗型材主体2由玻纤增强聚氨酯复合材料通过拉挤工艺制备而成的。玻纤增强聚氨酯复合材料的增强材料主体为玻璃纤维纱，局部用玻璃纤维毡、布、带作为增强材料。

在玻纤增强聚氨酯门窗型材主体2的相应部位留槽，尺寸约为1-3mm，然后将单独的功能槽结构件1嵌入，通过粘结或机械连接等方式将两者连接在一起，形成完整的玻纤增强聚氨酯门窗型材。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种改性功能槽结构的玻纤增强聚氨酯门窗型材，包括：由纵、横向均满足使用工况需求的拉伸强度及拉伸模量的材料制作而成的功能槽结构件；由玻纤增强聚氨酯复合材料通过拉挤工艺制备而成的玻纤增强聚氨酯门窗型材主体；玻纤增强聚氨酯门窗型材主体的相应部位留有与功能槽结构件形状、尺寸相匹配的槽，功能槽结构件嵌于所述槽内并与玻纤增强聚氨酯门窗型材主体连接固定。本发明型材的拉挤工艺得到简化，提高了生产效率；功能槽结构的尺寸更加的精确；功能槽结构的强度增加，从结构上改善了玻纤增强聚氨酯门窗的强度。在不影响型材节能性能的同时，又可以避免传统加毡、布、带等方式导致的生产效率降低与材料纵向拉伸模量的下降。

技术研发人员：孙生根;徐伟;郭红;夏东彬
受保护的技术使用者：上海克络蒂材料科技发展有限公司;上海克络蒂材料科技发展(宿迁)有限公司
技术研发日：2017.10.20
技术公布日：2018.04.24