1、隔熱條材料簡介
尼龍66(PA66)隔熱條的基體樹脂是尼龍66，即聚酰胺66，它是工程塑料的重要品種之一，具有較高的機械強度和優(yōu)良的耐磨性、耐老化性、自潤滑性及耐熱性。其低溫性能優(yōu)良，能自熄，耐酸堿和大多數(shù)無機鹽水溶液，耐油和有機溶劑。用玻璃纖維增強后，其機械性能、耐熱性能、尺寸穩(wěn)定性及耐化學腐蝕性等都會得到極大的提高，作為隔熱條應(yīng)用到節(jié)能門窗上可以很好地抵抗風壓和抗鹽霧腐蝕等，更重要的是玻纖增強尼龍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。實踐證明，這是迄今開發(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的強度來源于主鏈化學鍵和分子間的相互作用力，尼龍66樹脂分子結(jié)構(gòu)中的特征官能團——碳酰胺基團總是相對排列，這樣每個官能團都能在沒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，吸水是一個雙向的過程，通過一些控制手段來干預(yù)吸水率對產(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穿條的影響
2.1隔熱條放置時間與強度和吸水量的對應(yīng)關(guān)系
由于尼龍66自身材料的吸水特性，導(dǎo)致尼龍66隔熱條吸水后會出現(xiàn)力學性能降低的現(xiàn)象，下圖1是隔熱條強度、吸水量隨放置時間變化的曲線圖。
由上圖1可以看出，I-14.8隔熱條在標準溫濕度(23±2)℃，(50±5)%的環(huán)境下放置約900天時強度降低了44%，最大吸水量4.14%，在GB/T23615.1-2009國標中規(guī)定I型隔熱條烘干后強度≥70MPa，常溫1000h水浸泡后強度≥35MPa，由于隔熱條的吸水特性，在長年使用過程中會不斷從空氣中吸收水分強度隨之降低，直至吸水飽和后強度才能穩(wěn)定，加上紫外、熱老化等因素也會降低隔熱條的力學性能，所以考驗隔熱條的最終性能其實是飽和吸水和老化的最終性能。因此現(xiàn)階段來說檢驗隔熱條的耐水性能是非常重要的檢測項目，應(yīng)引起各型材廠家和相關(guān)部門的注意。
2.2隔熱條放置時間與尺寸變化的關(guān)系
吸水率對尼龍66隔熱條產(chǎn)品尺寸的影響還是比較顯著的，雖然對于開齒穿條、滾壓的隔熱型材來說，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))，但對于某些不需要開齒和滾壓的幕墻型材來說，隔熱條尺寸變化的影響會比較大。取干燥后I-14.8隔熱條，其寬度14.802mm，厚度1.781mm，端高4.161mm，長度為1000mm在實驗室標準環(huán)境下放置不同時間得出其尺寸變化(如下表1)
由上表1可看出當I-14.8隔熱條在標準溫濕度的環(huán)境下放置約900天即達到吸水飽和，同時尺寸寬度增加1.35%，厚度增加4.88%，端高增加1.68%，長度增加0.9%。
2.3隔熱條吸水對穿條工藝的影響
隔熱條飽和吸水后會對型材的返噴造成較明顯的影響，由于型材返噴溫度達到約200℃，隔熱條內(nèi)部的水分瞬間難以揮發(fā)，所以當隔熱條飽和吸水后返噴時會起氣泡，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，降低了型材的保溫隔熱性能，因此為了提高隔熱鋁合金門窗的保溫性能，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，成為中國未來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返噴工序來說是要嚴格控制的。
3、隔熱條使用注意事項
3.1鋁型材廠家建立合理庫存
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后應(yīng)盡快穿條，過高的含水率會影響穿條效率或者鋁型材在返噴時引起起泡現(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、干燥時脆性較大，建議在穿條前3天適當打開產(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、有效的檢測項目
由于國標和行標的檢測項目多達十幾項，且有些項目需要1000小時或者比較專業(yè)的檢測設(shè)備才能測試，所以對于型材廠家來說在不明顯增加成本的情況下，有選擇性地測試重要項目是必要的。以下簡單介紹了幾點個人認為比較重要的測試項目。
①隔熱條的產(chǎn)品尺寸精度——該項目可在一定程度上反映出隔熱條擠出生產(chǎn)過程工藝和材料的穩(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，吸水后的力學性能保持相對較高。(耐水測試可用沸水煮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、強度低的高分子材料)，其高溫性能較差。
4、結(jié)語
隔熱條屬于高分子復(fù)合材料，鋁型材屬于無機金屬材料，兩者通過機械滾壓咬合復(fù)合，如果復(fù)合過程中稍不注意就可能會產(chǎn)生問題，因此隔熱條生產(chǎn)廠家和型材廠家、門窗廠應(yīng)該互相了解和溝通，及時解決出現(xiàn)的技術(shù)問題，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，以及其強度不足，抗老化性差等原因，使用安全性無法保證，早已被歐洲門窗幕墻行業(yè)淘汰，也被我國明令禁止。但因我國建筑行業(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窗幕墻市場，目前已成為我國門窗幕墻行業(yè)的重大安全隱患。劣質(zhì)隔熱條導(dǎo)致的門窗變形仍至脫落事件，已經(jīng)時有耳聞，預(yù)計未來十年，劣質(zhì)隔熱條導(dǎo)致的門窗事件將會逐漸上升。
