防水透气窗技术领域
本发明涉及一种窗户，尤其涉及一种防水透气窗。
背景技术
现有的玻璃窗具有良好的透光性，然而并不能透气。若将玻璃窗打开，
虽然具有良好的通风效果，却不能防尘、防水、防蚊。因此，现有的窗户
上一般都需要加纱窗。多加的纱窗使得窗户的结构变得更加复杂，难于安
装，成本也较高，而且纱窗虽然防蚊，仍然无法防水防尘。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种防水透气窗，其既具有良好的采光效果，
也能透气，同时还能防水防蚊。
一种防水透气窗，包括：窗框主体以及透光部，所述窗框主体设有开
口，所述透光部由透明防水材料制成，设于所述开口处；
所述防水透气窗还包括透气框体，所述透气框体环绕所述开口设置并
与所述窗框主体固定连接，且所述透气框体从所述窗框主体向所述窗框主
体的外侧延伸，所述透气框体由骨料颗粒与疏水粘结剂粘结而成，相邻的
骨料颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。
在一个实施例中，所述透光部为玻璃板或者透明塑料板，固定于所述
透气框体的外端面上。
在一个实施例中，所述透气框体通过螺栓连接于所述窗框主体，或者
所述透气框体粘结在所述窗框主体上。
在一个实施例中，所述透气框体与所述窗框主体的连接处设有封胶。
在一个实施例中，所述透光部通过螺栓连接于所述透气框体，或者所
述透光部粘结在所述透气框体上。
在一个实施例中，所述透光部与所述透气框体的连接处设有封胶。
在一个实施例中，所述透光部可滑动地嵌设于所述透气框体的内侧以
打开或者关闭所述防水透气窗内外两侧的气流通道。
在一个实施例中，所述透气框体的内侧设有导轨，所述透光部的外缘
上设有与所述导轨匹配的滑动机构，从而所述透光部可相对所述透气框体
滑动。
在一个实施例中，所述滑动机构包括固定支架，所述固定支架上设有
滑轮，所述滑轮设于所述导轨内。
在一个实施例中，所述骨料颗粒为石英砂、矿渣、陶料或玻璃微珠中
的一种或几种的混合物，所述骨料颗粒的粒径为0.03-1mm，相邻骨料颗
粒之间形成的孔隙孔径为0.001-0.4mm。
根据上述的技术方案，位于窗户开口正面的透光部能够保证良好的采
光、防水、防尘效果，而位于侧面透气框体能够透气，且透气框体还具有
防尘、防水、隔音的特性，是一种非常理想的窗体结构。
附图说明
图1为实施例1提供的防水透气窗的分解示意图。
图2为实施例1提供的防水透气窗的立体结构示意图。
图3为实施例2提供的防水透气窗的立体结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预约发明目的所采取的技术手段及功
效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、
特征及其功效，详细说明如后。
图1为本发明实施例1提供的防水透气窗的分解示意图，而图2为实
施例1提供的防水透气窗的立体结构示意图。如图1与图2所示，防水透
气窗100包括窗框主体10、透光部11、以及透气框体12。防水透气窗100
既可以是平开窗，也可以是推拉窗。
其中窗框主体10可由金属、合金、复合材料、木材等制成。窗框主
体10为一框架结构，设有开口101。开口101的形状不受任何限制，例
如可为矩形、圆形、正多边形等等。
透光部11可为透明的板材，例如玻璃板或者其他透明材料如透明塑
料制成的板材。
透气框体12环绕开口101设置，其一端可与窗框主体10固定连接，
例如通过螺栓固定于窗框主体10的一个表面，或者用粘结剂粘固在窗框
主体10的表面；透气框体12另一端(远离窗框主体10的一端)与透光
部11之间紧密贴合，相互之间可以采用螺栓紧固或者采用胶粘的方式固
定。也就是说，透光部11是设置在透气框体12的外端面上。为了加强密
封性，还可以在透气框体12与透光部11的接口处设置封胶。
透气框体12由骨料颗粒与疏水粘结剂粘结而成，相邻的骨料颗粒之
间形成分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。
上述的骨料颗粒为石英砂、矿渣、陶料或玻璃微珠中的一种或几种的
混合物。骨料颗粒的粒径为0.03-1mm。相邻骨料颗粒之间形成的孔隙孔
径为0.001-0.4mm，优选0.01-0.2mm。
疏水粘结剂为含氟环氧树脂粘结剂、含硅环氧树脂粘结剂、有机硅粘
结剂、聚氯脂、聚脂树脂及酚醛树脂、聚酯树脂双酚A型饱和聚脂树脂
或酚醛树脂松香改性酚醛树脂中的一种或其中几种的混合物。
根据本实施例的防水透气窗，由于透气框体12可以允许气体分子通
过，因此，当将本实施例的防水透气窗100安置在墙壁上时，室内外的空
气可以穿过透气框体12进行气体交换。
在一个具体的实施方式中，骨料颗粒由石英砂和矿渣以重量比5∶1
混合而成，所述石英砂的粒径为0.075-0.3mm，矿渣的粒径为0.1至0.3mm，
且相邻的骨料颗粒之间形成0.01-0.2mm的孔隙。使用的疏水粘结剂为含
氟环氧树脂粘结剂2，2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚，疏水粘结剂与骨
料颗粒按重量比1∶99使用；而透气框体12采用以下方法制得：
步骤1，将骨料颗粒与疏水粘结剂混合后倒入搅拌机搅拌均匀；
步骤2，将包覆疏水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具；
步骤3，常温放置2小时使粘结剂固化后脱膜即可得到所述透气框体。
在一个具体的实施方式中，骨料颗粒由陶粒和玻璃微珠以重量比2∶
1混合而成，所述陶粒的粒径为0.075-0.6mm，所述玻璃微珠的粒径为
0.04-0.15mm，且相邻骨料颗粒之间形成有0.02-0.3mm的孔隙。使用的疏
水粘结剂为含硅环氧树脂粘结剂二苯基硅烷改性双酚A环氧树脂，疏水
粘结剂与骨料颗粒按重量比1∶49使用。
进一步地，骨料颗粒的表面上还可以包覆有疏水性树脂膜，疏水性树
脂膜的质量占骨料质量的1-8％。其中，疏水性树脂膜为由疏水性环氧树
脂、疏水性酚醛树脂、疏水性聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的
膜。疏水性环氧树脂可为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、
缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚
硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环
氧树脂、丁腈校胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性
环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙
烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的
一种或多种；疏水性酚醛树脂较佳为二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性
酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。
以上的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得，具体的改性方法
为：
将环氧树脂，如邻苯二四酸酐或马来酸酐，与油溶性的单体共聚，油
溶性的单体为：丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯、乙基丙烯酸、醋酸乙
烯酯、乙烯酸丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基
丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氯基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯
酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙
烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。
或者，也可以将环氧树脂接枝改性，形成所接枝聚合物；将环氧树脂
的新水性基团，如羟基，与疏水的功能单体发生反应，将其接起来；疏水
性的功能单体为：苯甲醛、烷基苯甲醛(一大类)，利用羟基与醛基的
反应。
或者，也可以将环氧树脂进行取代反应，在光照的催化反应下，用氯
气参与取代反应，将卤素接到环氧树脂上面，以改善疏水性能。
另外，疏水性树脂膜中可以加入有固化剂，并且，对于不同的树脂加
入不同的固化剂，其中，固化剂的选择具体如下：
对于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类
环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环
氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈
橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿
醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环
氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂，所述加入的固化
剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一种或几种；
对于二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛
树脂，所加入的固化剂为六次甲基四胺；
对于有机硅树脂的固化剂为二丁基二月桂酸锡或N，N，N’，N’一四
甲基胍盐中的任一种或几种；
对于疏水性聚氨酯树脂的固化剂为TDI和TMP的加成物，TDI和含
羟基组份的预聚物及单组份潮气固化剂、TDI的三聚体。
对于不饱和聚酸(对苯二甲酸与乙二醇的聚合物)，常温时所加入的
固化剂为过氧化酮和环烷酸钴；加热时所加入的固化剂为过氧化苯甲酸叔
丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二
碳酸双酯中的一种或几种。
本实施方式中，疏水性环氧树脂是由邻苯二甲酸酐与甲基乙烯基醚共
聚制得。将疏水性环氧树脂涂覆于骨料颗粒上的方法为：
1)将环氧树脂加热至熔融状态；
2)将骨料颗粒加热至200摄氏度时，加入环氧树脂，20秒搅拌混
匀，使环氧树脂均匀分散于骨料颗粒表面；
3)将多聚甲醛固化剂(占骨料颗粒的0.05wt％)加入上述制备得到
的混合物中，搅拌混匀，固化20秒；
4)将聚乙烯蜡润滑剂(占骨料颗粒的0.0025wt％)加入固化好的混
合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即可获得涂覆有疏水性树脂
膜的疏水颗粒。
得到疏水性颗粒后，可以根据以下方法制得透气框体12：
A.将包覆有疏水性环氧树脂的骨料颗粒与疏水粘结剂混合后倒入搅
拌机搅拌均匀；
B.将粘结有疏水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具；
C.在5摄氏度旋转48小时固化成型后脱模即可得到透气框体12。
在一个具体的实施方式中，骨料颗粒由陶粒和石英砂以重量比1∶4
混合而成，所述陶粒的粒径为0.05-0.3mm，所述石英砂的粒径为
0.06-0.112mm，且相邻骨料颗粒之间形成有0.001-0.2mm的孔隙。疏水粘
结剂为有机硅粘结剂甲基苯基聚硅氧烷树脂，疏水粘结剂与骨料颗粒按重
量比3∶97使用。
骨料颗粒上包覆有疏水性聚四氟乙烯，疏水性聚四氟乙烯为骨料颗粒
的3wt％。疏水性聚四四氟乙烯涂覆于骨料颗粒上的方法为：
1)将疏水性聚四氟乙烯加热至熔融状态；
2)将骨料颗粒加热至200摄氏度时，加入熔融的疏水性聚四氟乙
烯，30秒搅拌混匀，使疏水性聚四氟乙烯均匀分散于骨料颗粒
表面；
3)将六次甲基四胺固化剂(占骨料颗粒的0.015wt％)加入上述制
备得到的混合物中，搅拌混匀，固化60秒；
4)将氧化聚乙烯蜡润滑剂(占骨料颗粒的0.009wt％)加入固化好
的混合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即可获得涂覆有疏水性
聚四氟乙烯的疏水颗粒。
得到疏水性颗粒后，可以根据以下方法制得透气框体12：
A.将包覆有疏水性环氧树脂的骨料颗粒与疏水粘结剂混合后倒入搅
拌机搅拌均匀；
B.将粘结有疏水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具；
C.常温放置3小时使粘结剂固化成型后脱模即可得到透气框体12。
在一个具体的实施方式中，骨料颗粒为陶粒和石英砂以重量比4∶6
混合而成，所述陶粒的粒径为0.09-0.3mm，所述石英砂的粒径为
0.05-0.1mm，且相邻骨料颗粒之间形成有0.03-0.1mm的孔隙。疏水粘结
剂为聚氨脂芳香族异氰酸酯系聚氨脂，疏水粘结剂与骨料颗粒按重量比
1.5∶98.5使用。
骨料颗粒中包覆有酚醛树脂，酚醛树脂为骨料颗粒的1wt％。疏水性
酚醛树脂是由马来酸酐与乙烯基磺酸钠共聚制得。
酚醛树脂涂覆于骨料颗粒上的方法为：
1)将酚醛树脂加热至熔融状态；
2)将骨料颗粒加热至220摄氏度时，加入熔融的酚醛树脂，60秒
搅拌混匀，使酚醛树脂均匀分散于骨料颗粒表面；
3)将脂肪族胺固化剂(占骨料颗粒的10wt％)加入上述制备得到
的混合物中，搅拌混匀，固化120秒；
4)将硬脂酸酰胺润滑剂(占骨料颗粒的1.25wt％)加入固化好的混
合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即可获得涂覆有疏水性树脂
膜的疏水颗粒。
得到疏水性颗粒后，可以根据以下方法制得透气框体12：
A.将包覆有酚醛树脂的骨料颗粒与疏水粘结剂混合后倒入搅拌机搅
拌均匀；
B.将粘结有疏水粘结剂的骨料颗粒倒入成型模具；
C.在120摄氏度旋转1小时使粘结剂固化成型后脱模即可得到透气
框体12。
图3为本发明第二实施例提供的防水透气窗的结构示意图。本实施例
中，防水透气窗200与图1所示的防水透气窗100结构相似，其不同之处
在于，透光部11可滑动地嵌设于所述透气框体12的内侧以打开或者关闭
所述防水透气窗200内外两侧的气流通道。
具体地，透光部11的外部轮廓形状与透气框体12的内侧形状相匹配，
但透光部11的外径略小于透气框体12的内径，例如小2至5毫米。如此，
透光部11可以嵌设于透气框体12的内侧。在透气框体12的内侧表面上
设有滑轨120，相应地，在透光部11的外缘与滑轨110对应的位置上设
有固定支架110，固定支架110上设有滑轮，滑轮收容于滑轨内。如此，
透光部11就可以沿滑轨120滑动。可以理解的是，透光部11与透气框体
12之前的滑动机构并不限于以上所述的实施方式，任意的滑动设置方式
均可用于本实施例中。
当透光部11滑动至最内侧，即与窗框主体相接触时，防水透气窗200
变成与普通玻璃窗类似的结构，全部封闭，可采光、防尘、防水，但无法
透气。当透光部11向外侧滑动时，透气框体12有一部分会与防水透气窗
200的内侧相通，可以提供透气效果。透光部11越靠近外侧，透气效果
越好。由于透气框体12所用材质的孔隙尺寸仅能允许气体分子通过，因
此同样具有防水防尘的功能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式
上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发
明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上
述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是
未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的
任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。