玻璃钢的新应用领域――拉挤玻璃钢门窗
第二节 拉挤玻璃钢门窗
一、国内外发展概况
拉挤玻璃钢门窗是将连续的玻璃纤维粗纱、连续毡、缝编毡、表面毡等增强织物浸渍含有不饱和聚酯树脂、填料、助剂的胶液，在拉挤玻璃钢成型机组牵引力的作用下，通过预成型模，加热的成型模固化成型，切割成一定长度的型材，然后，再根据产品的型号尺寸要求，经切割、粘接、组装、涂装成各种规格的玻璃钢门窗产品。
由于该产品是采用强度高，耐腐蚀性好，耐高、低温性和，耐候性佳，阻燃、保温、隔热性优越，可设计性强的玻璃纤维增强复合材料，经加温、加压，连续机械加工成型而成的高科技新产品，具有木材、钢材、铝合金、塑料门窗无可比拟的优越性，常称“第五代门窗”。
国外早在20世纪80年代就开始拉挤玻璃钢门窗的研制。先由美国欧文斯科宁公司等几家研制成功，后来转让到加拿大等国生产。日本、澳大利亚、原苏联等也相继开发该产品。90年代初研制的拉挤法生产的玻璃钢门窗型材，由于门窗型材断面形状复杂，拉挤难度大，拉挤水平不高，原材料不匹配，模具及工艺满足不了复杂形状型材拉挤工艺要求，使产品的合格率无法满足工业化生产需求。加拿大的INLENE公司，在转让欧文斯科宁公司的全套技术的基础上，不断改进创新，发明了十几项，在模具、原材料等技术上有重大突破，实现了工艺化生产，除在加拿大有三家公司，在苏联，意大利，美欧洲相继建立了十家公司，在也有合作企业，技术上名列前茅。
国内玻璃钢门窗发展较慢，早在20世纪60~70年代，为了化工厂厂房门窗防腐需要，江苏常州建筑材料厂、安徽马鞍山玻纤厂等单位相继开发了手糊对模生产玻璃钢门窗，满足了一些市场需求。由于性能不稳定，外观稍差，市场逐渐萎缩。自从国外拉挤法生产玻璃钢门窗形成工业化生产后，国内厂家就引进了国外全套生产线。由于当时国内原材料不配套，也未形成批量生产；国内的一些厂家，采用自制的拉挤玻璃钢型材生产线，由于基础差，起点低，加工原材料不配套，拉挤工艺不熟练，缺少模具制作经验，一直未形成批量生产。
近几年，引进国外拉挤玻璃钢门窗生产线的厂家，由于原材料逐渐配套齐全之后，引进设备恢复了生产。引进拉挤设备的厂家，如南京兴亚玻璃钢公司，也由于十多年拉挤玻璃钢型材经验积累，模具设计加工水平的提高，熟练操作人员的技能增加，具备了开发玻璃钢门窗能力，并为国内外两家企业进行技术服务。原有国内一些开发玻璃钢门窗的厂家，在经过多年的磨练，不断努力创新，技术上也逐渐完善，产品质量上升较快。秦皇岛耀华玻璃钢厂和北京建筑建筑工程公司在近两年内陆续引进加拿大莱茵公司生产线，大大提高国内生产玻璃钢门窗水平，拉挤玻璃钢门窗新产品成为各拉挤厂家投资扩产的目标之一。拉挤玻璃钢门窗已走出开发期，进入快速成长期。
二、拉挤玻璃钢门窗的特点
（1）重量轻，强度高，拉伸强度达到A3 钢指标，是PVC塑料拉伸强度的10倍，比重仅为1.8~2.1，是钢材的1/4，且型材不卷曲，不弯曲，不凹陷；
（2）耐腐蚀性好，在酸碱性气体介质和海洋性气候中使用，不腐蚀，不腐烂；
（3）尺寸稳定性好，热膨胀冷缩小，收缩率与玻璃相近，是与玻璃材料匹配的理想材料；
（4）抗潮湿性，吸水率小于0.5%，对潮湿环境和雨水冲刷的抵抗性强；
（5）电绝缘，易透电磁波；
（6）易着色，可按用户要求任意着色；
（7）加阻燃剂后，阻燃性好，氧指数大于32；
（8）保温隔热、隔音性能优良，导热系数低于0.2W/（m2・K），具有良好的保温隔热效果，在采暖或空调环境中使用，电能耗低，是理想的节能产品；
（9）使用寿命长，正常情况下可超过20年；
（10）维护费用低，不需油漆；[-page-]
三、玻璃钢门窗与其他门窗材料的性能比较
玻璃钢门窗与木材、钢材、铝材、塑料四类材料门窗性能综合比较结果见1-12表 。
过过比较，玻璃钢门窗的综合性能优于木材、钢材、铝材、聚氯乙烯塑料门窗，具有一定的整体优势。近年来，树脂。玻璃纤维原材料相继降价，拉挤成型工艺的逐渐成熟，玻璃钢门窗价格有下降趋势，其竞争能力更强。
四、规格系列介绍
1、常用玻璃钢门窗规格 [-page-]
常用玻璃钢门窗有推拉一平开窗、平开一下悬窗、推拉、平开窗、平开一下悬窗、平开窗等系列，具体规格如图1-6所示。
2、玻璃钢门窗窗型系列
玻璃钢及复合材料框材具有以下性能：
a、高强多腔型材，保温、隔热效果佳；
b、多级密封确保极佳的水、气密封性；
c、可安装3~22mm各式玻璃；
d、窗框内设有排水槽；
e、窗框颜色可任意选定；
f、门窗框均为玻璃钢拉挤成型。
玻璃钢门窗有各种窗型，如图1-7所示。
图1-7所示
700系列门窗如图1-7(b)，具有以下特点：
a、多级密封确保良好的水密、气密性能；
b、窗型设计适应所有建筑，可装各式玻璃；
c、连接件稳定可靠，确保门窗操作自如；
d、型材多腔设计，具有分支排水槽；
e、热阻系数大，节能效果显著。
300系列玻璃钢框材均为玻璃钢拉挤成型如图1-7(c)，具有以下特点：[-page-]
a、密封性好，隔音、防风、防雨水；
b、保温节能，特别是安装LOW-E中空玻璃尤其显著；
c、上悬、内平开动作均通过特殊的五金件由把手控制；
d、所有支承紧固件均牢固地镶入双层腔槽框内；
e、可采用单层或中空玻璃；
f、有可靠的排水槽；
g、标准色为白色，可按用户要求生产其他颜色。
CM00系列框材均为玻璃钢拉挤成型，如图1-7（d），具有以下特点：
a、强度高，刚性好，安全可靠；
b、保温节能，多级密封，性能优异；
c、推拉―平开转换方便，开启自如，便于清洁。
推拉系列框材包括：
a、AP70系列。玻璃钢等复合材料型材、双滑道推拉窗，型材厚度70mm
b、CM80系列。玻璃钢型材、双滑道推拉窗，型材厚度80mm。
c、800系列。玻璃钢型材、单滑道推拉窗，型材厚度80mm。
平开系列包括700系列。玻璃钢型材、内平开窗，型材厚度60mm。
复合开启系列包括：
a、33系列。玻璃钢型材、内平开下悬复合开启窗，型材厚度60mm。
b、CM60系列。玻璃钢型材双滑道推拉内平开复合开启窗，型材厚度60mm。
五、生产工艺流程及组装
（一）生产工艺流程
拉挤玻璃钢门窗生产流程如图1-8。其组装流程图如图1-10。
（二）主要原材料模具及设备
拉挤玻璃钢门窗是一个壁薄、形状复杂且中空的异型材，其成型技术较复杂，因而对其主产用模具、增强材料、树脂基体等材料要求尤其重要。
1、对模具的要求
a、模具所有表面的粗糙度均为0.25；b、模具接合面上的棱过在加工和装配中不得擦伤；c、模腔表面必须满足直线度要求，偏差不得大于0.1µm；d、模具进行表面热处理，表面硬度HRC>55；e、材料选择40Cr锻件，锻件符合JD755Ⅱ级要求；f、模具入口处导入角均为50×(3~5。)；g、模具长度1~1.5m。
2、对挤拉玻璃钢成型机组要求[-page-]
a、拉挤牵引力：9~15t 0~15t无级调节，牵引采用液压或履带式；b、牵引速度：0.15~1.2m/min；c、大夹持截面尺寸：800mm×300mm，并有自动切割装置；d、加热：分四区，电热棒加热0~250℃±2℃ ；e、牵引夹持大行程：400~600mm；f、机组年生产能力为250~350t/a（按300个工作日，每天24h ，连续生产计）。
3.对增强材料的要求
（1）玻璃纤维粗纱：a、中碱（无碱）无捻粗纱¢11~13µ,2400,4800,7200TEX；b、集束接头，股及以上不许用；c、毛纱，起毛轻微；d、蛛网，3以上不允许；e、磨损，不允许；f、杂物，包括乱纱，1个；g、点状，5mm以下，点三个；h、翘头，1个；I、污渍，片状污渍长度5~30mm，宽度5~10不允许；j、含水率，小于1.0%。
（2）纺织玻璃纤维毡：a、外观，要求毡卷边缘平直，卷绕紧密均匀；毡片上不得有影响使用的毛、皱斑、污渍、孔洞和原丝团等疵点，若出现疵点应作开剪处理。b、幅宽，任何一个宽度的测量值与公称值之差小于1cm。c、单位面积质量及均匀性，1000c
一、国内外发展概况
拉挤玻璃钢门窗是将连续的玻璃纤维粗纱、连续毡、缝编毡、表面毡等增强织物浸渍含有不饱和聚酯树脂、填料、助剂的胶液，在拉挤玻璃钢成型机组牵引力的作用下，通过预成型模，加热的成型模固化成型，切割成一定长度的型材，然后，再根据产品的型号尺寸要求，经切割、粘接、组装、涂装成各种规格的玻璃钢门窗产品。
由于该产品是采用强度高，耐腐蚀性好，耐高、低温性和，耐候性佳，阻燃、保温、隔热性优越，可设计性强的玻璃纤维增强复合材料，经加温、加压，连续机械加工成型而成的高科技新产品，具有木材、钢材、铝合金、塑料门窗无可比拟的优越性，常称“第五代门窗”。
国外早在20世纪80年代就开始拉挤玻璃钢门窗的研制。先由美国欧文斯科宁公司等几家研制成功，后来转让到加拿大等国生产。日本、澳大利亚、原苏联等也相继开发该产品。90年代初研制的拉挤法生产的玻璃钢门窗型材，由于门窗型材断面形状复杂，拉挤难度大，拉挤水平不高，原材料不匹配，模具及工艺满足不了复杂形状型材拉挤工艺要求，使产品的合格率无法满足工业化生产需求。加拿大的INLENE公司，在转让欧文斯科宁公司的全套技术的基础上，不断改进创新，发明了十几项，在模具、原材料等技术上有重大突破，实现了工艺化生产，除在加拿大有三家公司，在苏联，意大利，美欧洲相继建立了十家公司，在也有合作企业，技术上名列前茅。
国内玻璃钢门窗发展较慢，早在20世纪60~70年代，为了化工厂厂房门窗防腐需要，江苏常州建筑材料厂、安徽马鞍山玻纤厂等单位相继开发了手糊对模生产玻璃钢门窗，满足了一些市场需求。由于性能不稳定，外观稍差，市场逐渐萎缩。自从国外拉挤法生产玻璃钢门窗形成工业化生产后，国内厂家就引进了国外全套生产线。由于当时国内原材料不配套，也未形成批量生产；国内的一些厂家，采用自制的拉挤玻璃钢型材生产线，由于基础差，起点低，加工原材料不配套，拉挤工艺不熟练，缺少模具制作经验，一直未形成批量生产。
近几年，引进国外拉挤玻璃钢门窗生产线的厂家，由于原材料逐渐配套齐全之后，引进设备恢复了生产。引进拉挤设备的厂家，如南京兴亚玻璃钢公司，也由于十多年拉挤玻璃钢型材经验积累，模具设计加工水平的提高，熟练操作人员的技能增加，具备了开发玻璃钢门窗能力，并为国内外两家企业进行技术服务。原有国内一些开发玻璃钢门窗的厂家，在经过多年的磨练，不断努力创新，技术上也逐渐完善，产品质量上升较快。秦皇岛耀华玻璃钢厂和北京建筑建筑工程公司在近两年内陆续引进加拿大莱茵公司生产线，大大提高国内生产玻璃钢门窗水平，拉挤玻璃钢门窗新产品成为各拉挤厂家投资扩产的目标之一。拉挤玻璃钢门窗已走出开发期，进入快速成长期。
二、拉挤玻璃钢门窗的特点
（1）重量轻，强度高，拉伸强度达到A3 钢指标，是PVC塑料拉伸强度的10倍，比重仅为1.8~2.1，是钢材的1/4，且型材不卷曲，不弯曲，不凹陷；
（2）耐腐蚀性好，在酸碱性气体介质和海洋性气候中使用，不腐蚀，不腐烂；
（3）尺寸稳定性好，热膨胀冷缩小，收缩率与玻璃相近，是与玻璃材料匹配的理想材料；
（4）抗潮湿性，吸水率小于0.5%，对潮湿环境和雨水冲刷的抵抗性强；
（5）电绝缘，易透电磁波；
（6）易着色，可按用户要求任意着色；
（7）加阻燃剂后，阻燃性好，氧指数大于32；
（8）保温隔热、隔音性能优良，导热系数低于0.2W/（m2・K），具有良好的保温隔热效果，在采暖或空调环境中使用，电能耗低，是理想的节能产品；
（9）使用寿命长，正常情况下可超过20年；
（10）维护费用低，不需油漆；[-page-]
三、玻璃钢门窗与其他门窗材料的性能比较
玻璃钢门窗与木材、钢材、铝材、塑料四类材料门窗性能综合比较结果见1-12表 。
过过比较，玻璃钢门窗的综合性能优于木材、钢材、铝材、聚氯乙烯塑料门窗，具有一定的整体优势。近年来，树脂。玻璃纤维原材料相继降价，拉挤成型工艺的逐渐成熟，玻璃钢门窗价格有下降趋势，其竞争能力更强。
四、规格系列介绍
1、常用玻璃钢门窗规格 [-page-]
常用玻璃钢门窗有推拉一平开窗、平开一下悬窗、推拉、平开窗、平开一下悬窗、平开窗等系列，具体规格如图1-6所示。
2、玻璃钢门窗窗型系列
玻璃钢及复合材料框材具有以下性能：
a、高强多腔型材，保温、隔热效果佳；
b、多级密封确保极佳的水、气密封性；
c、可安装3~22mm各式玻璃；
d、窗框内设有排水槽；
e、窗框颜色可任意选定；
f、门窗框均为玻璃钢拉挤成型。
玻璃钢门窗有各种窗型，如图1-7所示。
图1-7所示
700系列门窗如图1-7(b)，具有以下特点：
a、多级密封确保良好的水密、气密性能；
b、窗型设计适应所有建筑，可装各式玻璃；
c、连接件稳定可靠，确保门窗操作自如；
d、型材多腔设计，具有分支排水槽；
e、热阻系数大，节能效果显著。
300系列玻璃钢框材均为玻璃钢拉挤成型如图1-7(c)，具有以下特点：[-page-]
a、密封性好，隔音、防风、防雨水；
b、保温节能，特别是安装LOW-E中空玻璃尤其显著；
c、上悬、内平开动作均通过特殊的五金件由把手控制；
d、所有支承紧固件均牢固地镶入双层腔槽框内；
e、可采用单层或中空玻璃；
f、有可靠的排水槽；
g、标准色为白色，可按用户要求生产其他颜色。
CM00系列框材均为玻璃钢拉挤成型，如图1-7（d），具有以下特点：
a、强度高，刚性好，安全可靠；
b、保温节能，多级密封，性能优异；
c、推拉―平开转换方便，开启自如，便于清洁。
推拉系列框材包括：
a、AP70系列。玻璃钢等复合材料型材、双滑道推拉窗，型材厚度70mm
b、CM80系列。玻璃钢型材、双滑道推拉窗，型材厚度80mm。
c、800系列。玻璃钢型材、单滑道推拉窗，型材厚度80mm。
平开系列包括700系列。玻璃钢型材、内平开窗，型材厚度60mm。
复合开启系列包括：
a、33系列。玻璃钢型材、内平开下悬复合开启窗，型材厚度60mm。
b、CM60系列。玻璃钢型材双滑道推拉内平开复合开启窗，型材厚度60mm。
五、生产工艺流程及组装
（一）生产工艺流程
拉挤玻璃钢门窗生产流程如图1-8。其组装流程图如图1-10。
（二）主要原材料模具及设备
拉挤玻璃钢门窗是一个壁薄、形状复杂且中空的异型材，其成型技术较复杂，因而对其主产用模具、增强材料、树脂基体等材料要求尤其重要。
1、对模具的要求
a、模具所有表面的粗糙度均为0.25；b、模具接合面上的棱过在加工和装配中不得擦伤；c、模腔表面必须满足直线度要求，偏差不得大于0.1µm；d、模具进行表面热处理，表面硬度HRC>55；e、材料选择40Cr锻件，锻件符合JD755Ⅱ级要求；f、模具入口处导入角均为50×(3~5。)；g、模具长度1~1.5m。
2、对挤拉玻璃钢成型机组要求[-page-]
a、拉挤牵引力：9~15t 0~15t无级调节，牵引采用液压或履带式；b、牵引速度：0.15~1.2m/min；c、大夹持截面尺寸：800mm×300mm，并有自动切割装置；d、加热：分四区，电热棒加热0~250℃±2℃ ；e、牵引夹持大行程：400~600mm；f、机组年生产能力为250~350t/a（按300个工作日，每天24h ，连续生产计）。
3.对增强材料的要求
（1）玻璃纤维粗纱：a、中碱（无碱）无捻粗纱¢11~13µ,2400,4800,7200TEX；b、集束接头，股及以上不许用；c、毛纱，起毛轻微；d、蛛网，3以上不允许；e、磨损，不允许；f、杂物，包括乱纱，1个；g、点状，5mm以下，点三个；h、翘头，1个；I、污渍，片状污渍长度5~30mm，宽度5~10不允许；j、含水率，小于1.0%。
（2）纺织玻璃纤维毡：a、外观，要求毡卷边缘平直，卷绕紧密均匀；毡片上不得有影响使用的毛、皱斑、污渍、孔洞和原丝团等疵点，若出现疵点应作开剪处理。b、幅宽，任何一个宽度的测量值与公称值之差小于1cm。c、单位面积质量及均匀性，1000c
