PA66GF25隔熱條的鑒別和國(guó)際上的一般要求

PA66GF25隔熱條的鑒別和國(guó)際上的一般要求

　　PA66GF25隔熱條是目前國(guó)際上普遍采用的穿條式隔熱鋁合金型材中的結(jié)構(gòu)性配件，其主要的性能上要體現(xiàn)與鋁合金型材相匹配，并充分的反映出隔熱效果和在實(shí)際使用中、特殊環(huán)境溫度下對(duì)橫向抗拉強(qiáng)度上的要求，降低PA66的吸水性能，由于隔熱條與鋁合金型材之間需要采用滾壓組合的操作工藝，所以必須考慮到隔熱條的硬度和線膨脹系數(shù)，甚至應(yīng)該深入的考慮到能滿足先穿條后噴涂的國(guó)際化作業(yè)規(guī)范加工中所需要的250℃以上的耐溫要求。

　　一、為什么要選擇尼龍PA66GF25作為隔熱條的材料要求？

　　PA66是系列改性工程塑料合金，與其他工程塑料相比，尼龍（PA66）具有以下特性；

　　※高熔點(diǎn)、出色的耐熱性能以及自熄性。

　　※韌性、耐久性、電性能以及其他物理性能都具有出色的平衡指標(biāo)。

　　※優(yōu)良的耐油性劑、耐化學(xué)品性能。

　　※具有優(yōu)良的耐磨、抗蠕變及耐老化性能。

　　但是我們必須清楚的知道，沒(méi)有經(jīng)過(guò)改性的PA66材料在抗拉強(qiáng)度和線膨脹系數(shù)上與鋁合金是不匹配的，那么我們首先必須對(duì)PA66原材料進(jìn)行改性，使之與鋁合金型材相匹配，并提高它在不同狀態(tài)下的橫向抗拉強(qiáng)度，達(dá)到實(shí)際使用過(guò)程中耐候性上的要求。

    經(jīng)過(guò)反復(fù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)和近20年的實(shí)際使用后，國(guó)際上確立了用PA66加25%的玻璃纖維改性成工程塑料作為隔熱條的基本材料（目前國(guó)際上還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)比這個(gè)材料更合理、更經(jīng)濟(jì)的新材料），使熱變形溫度（℃）、熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）（W/m•K）、線膨脹系數(shù)（K-1）、沖擊強(qiáng)度(無(wú)缺口) （kJ/m2）、斷裂伸長(zhǎng)率（％）、耐紫外線和熱老化性能等更符合鋁合金型材的性能和加工特征。

                                           

　　二、隔熱條中添加玻璃纖維中的重要性及不合格隔熱條的危害性

　　PA66GF25隔熱條的擠出技術(shù)在世界上一直是個(gè)難題。目前也只有為數(shù)不多的國(guó)外企業(yè)掌控著這個(gè)技術(shù)，況且采用了嚴(yán)格的技術(shù)保密措施，國(guó)內(nèi)又沒(méi)有適合隔熱條擠出的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，這也是中國(guó)國(guó)內(nèi)許多企業(yè)投資隔熱條項(xiàng)目后才發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)難度。

    目前國(guó)內(nèi)擁有此項(xiàng)完全成熟技術(shù)只有進(jìn)口隔熱條生產(chǎn)商蘇州泰諾風(fēng)和德國(guó)W-PLAST（威帕斯特），國(guó)產(chǎn)廠家白云易樂(lè)、上海優(yōu)泰、寧波信高、武漢源發(fā)也擁有一定的成熟技術(shù)。

PA66中加了25%的玻璃纖維后使擠出變得相當(dāng)?shù)睦щy和不穩(wěn)定，生產(chǎn)出來(lái)的制品表面粗糙和有缺料現(xiàn)象，這樣有許多企業(yè)紛紛采用降低玻璃纖維的做法，以適應(yīng)擠出機(jī)器，甚至就根本不加玻璃纖維，用碳酸鈣或其他的填充物來(lái)充當(dāng)玻璃纖維，以提高熔體在螺桿螺距上輸送的潤(rùn)滑性，使產(chǎn)品的表面顯得更好看一點(diǎn)：

　　1．玻璃纖維外露的現(xiàn)象減少了。　　
　　2．表面的粗糙程度降低了。

　　3、生產(chǎn)成本大大的降低了（碳酸鈣的成本是400元/噸，而短玻璃纖維的價(jià)格是12000元/噸，優(yōu)質(zhì)玻纖價(jià)格為22000元左右。而優(yōu)質(zhì)聚酰胺（PA66）的價(jià)格達(dá)到38000元/噸，而改用再生多次的PA66回料才14000元/噸）。

　　更有甚者就根本不用PA66，而是用PVC來(lái)代替PA66GF25隔熱材料，PVC大家應(yīng)該有認(rèn)識(shí)，
　　我國(guó)過(guò)去使用的塑鋼門(mén)窗就是用這個(gè)材料生產(chǎn)出來(lái)的，但前提是塑料門(mén)窗里面要用鋼管來(lái)做襯檔。其實(shí)在國(guó)際上使用塑鋼門(mén)窗的地區(qū)還有很多，使用后的隔熱效果也是很好的，國(guó)家建設(shè)部也曾經(jīng)積極的推廣，但是隨著生產(chǎn)時(shí)間的推移，不少生產(chǎn)廠家為了提高所謂的自身競(jìng)爭(zhēng)力，就采用了在PVC材料中加入碳酸鈣的方法來(lái)降低生產(chǎn)成本，使得塑鋼門(mén)窗使用后變型情況越來(lái)越嚴(yán)重，特別明顯的是顏色變得發(fā)黃，塑鋼門(mén)窗發(fā)脆，更有甚者干脆就不用鋼管來(lái)作支撐。用了這樣的門(mén)窗要說(shuō)隔熱、隔音和提高氣密型可能嗎？所以被老百姓拒絕使用，給整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶了來(lái)不可估量的損失，阻礙了節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

　　PVC“隔熱條”由于性能上的缺失和線膨脹系數(shù)與鋁合金不匹配、耐高溫性低下，一旦有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，PVC材料在高溫下會(huì)分解放出ＣＯ、ＨＣｌ等有毒或強(qiáng)腐蝕性氣體，并形成煙霧等原因已經(jīng)被建設(shè)部明令禁止使用。

    那么我們現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的隔熱鋁合金門(mén)窗系統(tǒng)如果用了不合格的隔熱條，可能發(fā)生的事情會(huì)比塑鋼門(mén)窗更嚴(yán)重，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在生產(chǎn)的隔熱斷橋節(jié)能門(mén)窗型材已經(jīng)不是像過(guò)去的單體型材（鋁型材和塑鋼型材），而是多體多腔的組合型材，用的隔熱玻璃比以前來(lái)得更重：

　　首先，這些材料生產(chǎn)出來(lái)的“隔熱條”由于線膨脹系數(shù)與鋁合金型材不匹配，在四季分明的地區(qū)由于熱漲冷縮的原因容易造成與鋁合金型材內(nèi)、外相脫離，或者隔熱條與鋁合金型材壓接不牢故，使空氣可以在內(nèi)部與外部引成對(duì)流，起不到隔熱節(jié)能的效果。

　　第二、不合理的材料改性會(huì)直接影響到導(dǎo)熱系數(shù)、斷裂伸長(zhǎng)率。引起材料的耐水解、抗紫外線、防老化等耐候性上的不足，也容易造成與鋁合金型材內(nèi)、外相脫離；

　　第三、橫向抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求，輕則造成門(mén)窗的下垂，給開(kāi)啟和關(guān)閉造成困難，重則同樣也會(huì)造成鋁合金型材內(nèi)、外相脫離，發(fā)生門(mén)窗的墜落事故；

　　第四、由于門(mén)窗的變形，使先進(jìn)的隔熱節(jié)能型材達(dá)不到節(jié)能的設(shè)計(jì)效果。

　　第五、由于隔熱節(jié)能鋁型材的內(nèi)外二組型材是分離狀態(tài)的，不像塑鋼門(mén)窗是整體型的，沒(méi)有脫離、墜落的可能，如果我們所使用的隔熱條是不合格的，那么門(mén)窗變形、脫離、墜落的可能是完全存在的。                                 

　　第六、由于碳酸鈣的比重比玻璃纖維大得多，造成在材料混合的過(guò)程中各組份的比例得不到有效的保證，從而使生產(chǎn)出來(lái)的隔熱條不能保證其具有一致性。這就是物理上的離散性分析。

　　所以我們必須提高認(rèn)識(shí)，無(wú)論是從企業(yè)自身的發(fā)展，還是從產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)目光都必須充分的認(rèn)識(shí)到選擇不合格隔熱條的危害性。

　　選擇PA66GF25作為隔熱條的原材料是有許多的科學(xué)依據(jù)和通過(guò)了大量的實(shí)驗(yàn)、長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際使用作為依托的，我們只有通過(guò)提高自己的生產(chǎn)力，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，才能在這個(gè)產(chǎn)業(yè)中得到發(fā)展。               

　　三、PA66GF25隔熱條中的玻璃纖維排列

　　玻璃纖維的排列在隔熱條的性能提高上起著決定性的作用，如果橫向玻璃纖維排列的數(shù)量不夠多，那么加最多的玻璃纖維都不能提高隔熱條的性能。如果玻璃纖維的直徑、剪切長(zhǎng)度不符合要求，或者采用長(zhǎng)玻璃纖維來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)等都會(huì)影響到隔熱條的性能。

　　從PA66改性成工程塑料的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，其強(qiáng)度曲線從20%—40%基本上是一條平衡線，而PA66基材的自身強(qiáng)度是在85N/㎜左右，因此，只有通過(guò)改變玻璃纖維的排列結(jié)構(gòu)，增加橫向的分布數(shù)量才能達(dá)到隔熱條的物理性能。

　　但要想改變玻璃纖維的排列結(jié)構(gòu)不是件容易的事情，在擠出過(guò)程中PA66GF25的熔體是螺旋狀向前推進(jìn)的，在這個(gè)過(guò)程中PA66的推進(jìn)速度會(huì)快過(guò)玻璃纖維的速度，如果在這個(gè)過(guò)程中，熔體不能抱成團(tuán)或者沒(méi)有物理上合理的措施，將使隔熱條產(chǎn)品的性能缺失。

　　國(guó)內(nèi)許多企業(yè)生產(chǎn)的隔熱條其橫向抗拉強(qiáng)度性能最好的一般都徘徊在100N/mm，低的只有30-40N/mm，特別是產(chǎn)品的離散性會(huì)很大，這就是說(shuō)該產(chǎn)品沒(méi)有穩(wěn)定性，而橫向抗拉強(qiáng)度是隔熱條在實(shí)際使用中真正需要的。

　　我們有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)存放了一個(gè)月左右時(shí)間的隔熱條其尺寸嚴(yán)重膨脹，用手折就會(huì)感覺(jué)很脆或者折不斷，特別的軟弱，根本就沒(méi)有強(qiáng)度，里面的組織很松散，折斷的部位有許多像干草一樣的東西，這些都是碳酸鈣等不良填充物和對(duì)玻璃纖維沒(méi)有作適當(dāng)有效處理后的結(jié)果，同時(shí)也有原材料自身不潔的問(wèn)題，使得原材料與玻璃纖維不能充分的相融和偶聯(lián)，給產(chǎn)品埋下了一顆不定時(shí)“炸彈”。

　　我們選擇材料必須先完成對(duì)原材料的所有測(cè)試，鑒別其可融性，并用注塑試樣和擠出產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，做完實(shí)驗(yàn)合格后才投入批量的使用，當(dāng)然這需要生產(chǎn)企業(yè)科學(xué)的投入和完善大量的檢測(cè)系統(tǒng)和人力去做這些工作，真正用心去做，相信是應(yīng)該能夠做好PA66GF25隔熱條的。

　　四、關(guān)于PA66GF25隔熱條的尺寸精度要求

　　隔熱條的尺寸精度也是隔熱條使用中應(yīng)該值得關(guān)注的問(wèn)題。                                                         

　　隔熱條是需要同鋁合金槽口相壓接的，由于壓接中的壓接盤(pán)是固定的，而壓接力是有外界提供給壓接盤(pán)的，不存在任何的智能感應(yīng)控制系統(tǒng)，因此，我們除了鋁合金型材的槽口尺寸要準(zhǔn)確外，隔熱條的尺寸精度和饒曲度必須嚴(yán)格控制在規(guī)定的尺寸內(nèi)，這樣才能保證在壓接過(guò)程中隔熱條不變形。

　　如果饒曲度過(guò)大，或者二支隔熱條的尺寸不一致，再或者隔熱條的垂直度超過(guò)控制范圍，那么隔熱條就會(huì)因?yàn)閱蜗蛄Φ膲航邮┘雍弯X合金槽口的牽引力作用使PA66GF25隔熱條頭部出現(xiàn)粉碎性折斷，也正因?yàn)榇嗽跇?biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了邵氏硬度（同時(shí)為保證縱向抗剪強(qiáng)度作準(zhǔn)備）。有的設(shè)計(jì)單位會(huì)直接標(biāo)注上對(duì)饒曲度的要求。

　　真正要做好隔熱條我們首先必須要了解隔熱條的應(yīng)用原理和性能上的要求，不能光看到產(chǎn)品的可透支利潤(rùn)和通過(guò)偷工減料來(lái)爭(zhēng)取產(chǎn)品利潤(rùn)的最大化。

　　
　　五、關(guān)于PA66GF25隔熱條耐水解、抗紫外線、防熱老化等耐候性上的要求

　　PA66GF25隔熱條是在自然環(huán)境下使用的，直接接觸自然界的物質(zhì)和自然現(xiàn)象，包括水、空氣、酸、堿、風(fēng)、陽(yáng)光、地球引力、壓力等各種因素，而尼龍PA66又是親水性的樹(shù)脂材料，因此我們首先要解決的是的耐水解的問(wèn)題，我們因?yàn)橛凶鲞^(guò)汽車水箱水室料的經(jīng)驗(yàn)，使得這個(gè)問(wèn)題的解決變得方便很多。

　　水是影響PA66GF25隔熱條的直接因素，所以在標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)了測(cè)試中的產(chǎn)品調(diào)質(zhì)，同時(shí)又加了1000小時(shí)水中浸泡后的性能要求。

　　
只有不斷的了解產(chǎn)品，才有創(chuàng)新和發(fā)展的方向。

　　耐候性的要求中抗紫外線、防熱老化、耐寒試驗(yàn)也是不可或缺的，特別是在耐寒試驗(yàn)上應(yīng)該注意到-20℃、-30℃、-40℃情況下的橫向抗拉強(qiáng)度測(cè)試，并注意這三個(gè)不同條件下的測(cè)試結(jié)果的相近性，不應(yīng)該有過(guò)大的波動(dòng)。

　　
　　六、關(guān)于PA66GF25隔熱條的密度問(wèn)題

　　PA66GF25隔熱條的密度要求在1,3 ±0,05g/cm³的要求，密度下降意味著縱、橫向的抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度下降，也就意味著分子間的間隙增大，給了水分子更大的存儲(chǔ)空間，所以也就有了耐寒測(cè)試合格但常溫測(cè)試不合格的現(xiàn)象，還有的可能是PA66熔體破裂、分解造成分子間的間隙增大。一般達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的隔熱條，以I14．8為例：正常合格的隔熱條是45g/m以上,而不合格品會(huì)在38-40 g/m之間，有的甚至更低，這樣就給發(fā)生事故造成了很大的可能。

　　七、關(guān)于C型條和其他異型隔熱條的橫向抗拉強(qiáng)度問(wèn)題。

　　這是一個(gè)比較有爭(zhēng)議的和容易引起大家誤會(huì)的敏感問(wèn)題。

　　在建設(shè)部JG/T174-2005的標(biāo)準(zhǔn)中把I條和C型條的橫向抗拉強(qiáng)度作了區(qū)別對(duì)待，這主要是力的分布點(diǎn)和受力情況不一樣，但目前的檢驗(yàn)方法還是一樣的，這才引起了大家在認(rèn)識(shí)上的不同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)憔蜁?huì)很快感覺(jué)到它的合理性。

    我想大家如果是真正在產(chǎn)品的生產(chǎn)上下工夫應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的，標(biāo)準(zhǔn)是合理的，具體操作上有不同的意見(jiàn)可以通過(guò)溝通來(lái)達(dá)成共識(shí)。在這里我們應(yīng)該注意到隔熱條的密度問(wèn)題和其他幾個(gè)關(guān)鍵的物理性能，特別是玻璃纖維的含量和長(zhǎng)度、直徑、排列，這才是最最重要的方面。

　　八、關(guān)于縱向抗剪強(qiáng)度問(wèn)題

　　縱向抗剪強(qiáng)度是GB5237.6和 EP14024標(biāo)準(zhǔn)所強(qiáng)調(diào)的主要內(nèi)容，這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有沖突，在可操作性上GB5237.6更突出，EP14024在實(shí)驗(yàn)方法上更細(xì)化，特別強(qiáng)調(diào)了在做水中浸泡實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須對(duì)切割后的端頭做保護(hù)。

　　在縱向抗剪強(qiáng)度的問(wèn)題上，PA66GF25隔熱條的抗拉強(qiáng)度要有很好的一致性，就是我們所提倡的離散性要小，特別是橫向抗拉強(qiáng)度上的離散性，它直接決定著斷橋隔熱節(jié)能鋁合金型材的抗拉特性值，當(dāng)然在這個(gè)影響抗拉特性值的里面還有許多的其他因素：隔熱條的硬度、隔熱條的尺寸精度、隔熱條的垂直平衡度以及穿條的過(guò)程控制、穿條的壓緊力、鋁型材的硬度、鋁合金槽口的尺寸，更需要嚴(yán)格把關(guān)的是穿條過(guò)程中鋁型材上的開(kāi)齒深度問(wèn)題。