1、隔熱條材料簡(jiǎn)介
尼龍66(PA66)隔熱條的基體樹(shù)脂是尼龍66,即聚酰胺66,它是工程塑料的重要品種之一,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良的耐磨性、耐老化性、自潤(rùn)滑性及耐熱性。其低溫性能優(yōu)良,能自熄,耐酸堿和大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽水溶液,耐油和有機(jī)溶劑。用玻璃纖維增強(qiáng)后,其機(jī)械性能、耐熱性能、尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕性等都會(huì)得到極大的提高,作為隔熱條應(yīng)用到節(jié)能門(mén)窗上可以很好地抵抗風(fēng)壓和抗鹽霧腐蝕等,更重要的是玻纖增強(qiáng)尼龍66隔熱條的線膨脹系數(shù)與鋁合金極為接近,與型材復(fù)合后的整體性能好。實(shí)踐證明,這是迄今開(kāi)發(fā)成功的最理想的隔熱型材,現(xiàn)已在歐洲使用多年。 尼龍66的強(qiáng)度來(lái)源于主鏈化學(xué)鍵和分子間的相互作用力,尼龍66樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中的特征官能團(tuán)——碳酰胺基團(tuán)總是相對(duì)排列,這樣每個(gè)官能團(tuán)都能在沒(méi)有分子變形的情況下形成氫鍵,而碳酰胺基-NHCO-有極性,所以吸水是尼龍66的特性,吸收的水分能夠減弱分子鏈間的作用力,對(duì)材料具有塑化效應(yīng),降低玻璃化溫度,產(chǎn)品尺寸增加等現(xiàn)象。但是,吸水是一個(gè)雙向的過(guò)程,通過(guò)一些控制手段來(lái)干預(yù)吸水率對(duì)產(chǎn)品的影響,從而不影響我們隔熱條產(chǎn)品的使用。
2、隔熱條吸水后的變化及對(duì)穿條的影響
2.1隔熱條放置時(shí)間與強(qiáng)度和吸水量的對(duì)應(yīng)關(guān)系 由于尼龍66自身材料的吸水特性,導(dǎo)致尼龍66隔熱條吸水后會(huì)出現(xiàn)力學(xué)性能降低的現(xiàn)象,下圖1是隔熱條強(qiáng)度、吸水量隨放置時(shí)間變化的曲線圖。 由上圖1可以看出,I-14.8隔熱條在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度(23±2)℃,(50±5)%的環(huán)境下放置約900天時(shí)強(qiáng)度降低了44%,最大吸水量4.14%,在GB/T23615.1-2009國(guó)標(biāo)中規(guī)定I型隔熱條烘干后強(qiáng)度≥70MPa,常溫1000h水浸泡后強(qiáng)度≥35MPa,由于隔熱條的吸水特性,在長(zhǎng)年使用過(guò)程中會(huì)不斷從空氣中吸收水分強(qiáng)度隨之降低,直至吸水飽和后強(qiáng)度才能穩(wěn)定,加上紫外、熱老化等因素也會(huì)降低隔熱條的力學(xué)性能,所以考驗(yàn)隔熱條的最終性能其實(shí)是飽和吸水和老化的最終性能。因此現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)檢驗(yàn)隔熱條的耐水性能是非常重要的檢測(cè)項(xiàng)目,應(yīng)引起各型材廠家和相關(guān)部門(mén)的注意。
2.2隔熱條放置時(shí)間與尺寸變化的關(guān)系 吸水率對(duì)尼龍66隔熱條產(chǎn)品尺寸的影響還是比較顯著的,雖然對(duì)于開(kāi)齒穿條、滾壓的隔熱型材來(lái)說(shuō),隔熱條的尺寸變化影響不大(僅需要調(diào)整穿條。滾壓工藝參數(shù)),但對(duì)于某些不需要開(kāi)齒和滾壓的幕墻型材來(lái)說(shuō),隔熱條尺寸變化的影響會(huì)比較大。取干燥后I-14.8隔熱條,其寬度14.802mm,厚度1.781mm,端高4.161mm,長(zhǎng)度為1000mm在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下放置不同時(shí)間得出其尺寸變化(如下表1) 由上表1可看出當(dāng)I-14.8隔熱條在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度的環(huán)境下放置約900天即達(dá)到吸水飽和,同時(shí)尺寸寬度增加1.35%,厚度增加4.88%,端高增加1.68%,長(zhǎng)度增加0.9%。
2.3隔熱條吸水對(duì)穿條工藝的影響 隔熱條飽和吸水后會(huì)對(duì)型材的返噴造成較明顯的影響,由于型材返噴溫度達(dá)到約200℃,隔熱條內(nèi)部的水分瞬間難以揮發(fā),所以當(dāng)隔熱條飽和吸水后返噴時(shí)會(huì)起氣泡,造成型材不合格。目前歐洲的隔熱鋁合金型材復(fù)合加工方式是先穿條后做表面噴涂,而在中國(guó)是先做噴涂再做型材復(fù)合,導(dǎo)致在隔熱區(qū)域內(nèi),隔熱條兩側(cè)鋁型材表面輻射率從0.2上升為0.9,隔熱條兩側(cè)鋁型材表面輻射傳熱增強(qiáng),降低了型材的保溫隔熱性能,因此為了提高隔熱鋁合金門(mén)窗的保溫性能,改變隔熱型材的復(fù)合加工方式,將先噴涂后復(fù)合的加工方式改變?yōu)橄葟?fù)合后噴涂的加工方式,成為中國(guó)未來(lái)隔熱鋁合金型材主導(dǎo)的加工方式。因此隔熱條的吸水量對(duì)返噴工序來(lái)說(shuō)是要嚴(yán)格控制的。
3、隔熱條使用注意事項(xiàng)
3.1鋁型材廠家建立合理庫(kù)存 吸水性是尼龍66隔熱條固有的特性,所以鋁型材廠家在入庫(kù)后應(yīng)盡快穿條,過(guò)高的含水率會(huì)影響穿條效率或者鋁型材在返噴時(shí)引起起泡現(xiàn)象,建議隔熱條保存最佳溫度為20℃~30℃,濕度≤55%。由于尼龍66在天氣寒冷、干燥時(shí)脆性較大,建議在穿條前3天適當(dāng)打開(kāi)產(chǎn)品外包裝,產(chǎn)品可以吸收一定的水分,降低脆性,提高韌性。
3.2選擇合理、有效的檢測(cè)項(xiàng)目 由于國(guó)標(biāo)和行標(biāo)的檢測(cè)項(xiàng)目多達(dá)十幾項(xiàng),且有些項(xiàng)目需要1000小時(shí)或者比較專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備才能測(cè)試,所以對(duì)于型材廠家來(lái)說(shuō)在不明顯增加成本的情況下,有選擇性地測(cè)試重要項(xiàng)目是必要的。以下簡(jiǎn)單介紹了幾點(diǎn)個(gè)人認(rèn)為比較重要的測(cè)試項(xiàng)目。
①隔熱條的產(chǎn)品尺寸精度——該項(xiàng)目可在一定程度上反映出隔熱條擠出生產(chǎn)過(guò)程工藝和材料的穩(wěn)定性,尺寸精度高可提高穿條效率,提高型材成品率。
②隔熱條吸水率及橫向抗拉強(qiáng)度——在一定程度上可以反映隔熱條所用復(fù)合材料配方的優(yōu)劣,如果隔熱條生產(chǎn)所用的復(fù)合材料經(jīng)過(guò)特殊配方、工藝改性,那么就可以降低隔熱條的吸水率,吸水后的力學(xué)性能保持相對(duì)較高。(耐水測(cè)試可用沸水煮4h代替水浸泡1000h)。
③隔熱條干燥后的橫向抗拉強(qiáng)度——可總體上反映隔熱條材料優(yōu)劣和生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。
④隔熱條高溫橫向抗拉強(qiáng)度——可反映隔熱條的材料耐溫性及惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性,同時(shí)可以間接反映原材料的優(yōu)劣。劣質(zhì)原材料由于雜質(zhì)較多(如含有PE、PP、PVC、ABS等耐熱差、強(qiáng)度低的高分子材料),其高溫性能較差。
4、結(jié)語(yǔ) 隔熱條屬于高分子復(fù)合材料,鋁型材屬于無(wú)機(jī)金屬材料,兩者通過(guò)機(jī)械滾壓咬合復(fù)合,如果復(fù)合過(guò)程中稍不注意就可能會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,因此隔熱條生產(chǎn)廠家和型材廠家、門(mén)窗廠應(yīng)該互相了解和溝通,及時(shí)解決出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題,攜手做好我們共同的節(jié)能事業(yè)。 由于PVC材質(zhì)的隔熱條與鋁合金的線膨脹系數(shù)存在巨大差異,以及其強(qiáng)度不足,抗老化性差等原因,使用安全性無(wú)法保證,早已被歐洲門(mén)窗幕墻行業(yè)淘汰,也被我國(guó)明令禁止。但因我國(guó)建筑行業(yè)規(guī)范性差,加上PVC隔熱條成本低,很多不良廠商以各種手段滲透門(mén)窗幕墻市場(chǎng),目前已成為我國(guó)門(mén)窗幕墻行業(yè)的重大安全隱患。劣質(zhì)隔熱條導(dǎo)致的門(mén)窗變形仍至脫落事件,已經(jīng)時(shí)有耳聞,預(yù)計(jì)未來(lái)十年,劣質(zhì)隔熱條導(dǎo)致的門(mén)窗事件將會(huì)逐漸上升。