PA66GF25隔熱條的鑒別和國際上的一般要求

PA66GF25隔熱條的鑒別和國際上的一般要求

　　PA66GF25隔熱條是目前國際上普遍采用的穿條式隔熱鋁合金型材中的結構性配件，其主要的性能上要體現與鋁合金型材相匹配，并充分的反映出隔熱效果和在實際使用中、特殊環境溫度下對橫向抗拉強度上的要求，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，甚至應該深入的考慮到能滿足先穿條后噴涂的國際化作業規范加工中所需要的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、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。

　　※優良的耐油性劑、耐化學品性能。

　　※具有優良的耐磨、抗蠕變及耐老化性能。

　　但是我們必須清楚的知道，沒有經過改性的PA66材料在抗拉強度和線膨脹系數上與鋁合金是不匹配的，那么我們首先必須對PA66原材料進行改性，使之與鋁合金型材相匹配，并提高它在不同狀態下的橫向抗拉強度，達到實際使用過程中耐候性上的要求。

    經過反復的對比實驗和近20年的實際使用后，國際上確立了用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（目前國際上還沒有發現比這個材料更合理、更經濟的新材料），使熱變形溫度（℃）、熱導率（導熱系數）（W/m•K）、線膨脹系數（K-1）、沖擊強度(無缺口) （kJ/m2）、斷裂伸長率（％）、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隔熱條的擠出技術在世界上一直是個難題。目前也只有為數不多的國外企業掌控著這個技術，況且采用了嚴格的技術保密措施，國內又沒有適合隔熱條擠出的生產設備和生產經驗，這也是中國國內許多企業投資隔熱條項目后才發現了生產難度。

    目前國內擁有此項完全成熟技術只有進口隔熱條生產商蘇州泰諾風和德國W-PLAST（威帕斯特），國產廠家白云易樂、上海優泰、寧波信高、武漢源發也擁有一定的成熟技術。

PA66中加了25%的玻璃纖維后使擠出變得相當的困難和不穩定，生產出來的制品表面粗糙和有缺料現象，這樣有許多企業紛紛采用降低玻璃纖維的做法，以適應擠出機器，甚至就根本不加玻璃纖維，用碳酸鈣或其他的填充物來充當玻璃纖維，以提高熔體在螺桿螺距上輸送的潤滑性，使產品的表面顯得更好看一點：

　　1．玻璃纖維外露的現象減少了。　　
　　2．表面的粗糙程度降低了。

　　3、生產成本大大的降低了（碳酸鈣的成本是400元/噸，而短玻璃纖維的價格是12000元/噸，優質玻纖價格為22000元左右。而優質聚酰胺（PA66）的價格達到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來代替PA66GF25隔熱材料，PVC大家應該有認識，
　　我國過去使用的塑鋼門窗就是用這個材料生產出來的，但前提是塑料門窗里面要用鋼管來做襯檔。其實在國際上使用塑鋼門窗的地區還有很多，使用后的隔熱效果也是很好的，國家建設部也曾經積極的推廣，但是隨著生產時間的推移，不少生產廠家為了提高所謂的自身競爭力，就采用了在PVC材料中加入碳酸鈣的方法來降低生產成本，使得塑鋼門窗使用后變型情況越來越嚴重，特別明顯的是顏色變得發黃，塑鋼門窗發脆，更有甚者干脆就不用鋼管來作支撐。用了這樣的門窗要說隔熱、隔音和提高氣密型可能嗎？所以被老百姓拒絕使用，給整個產業帶了來不可估量的損失，阻礙了節能事業的發展。

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

    那么我們現在開發的隔熱鋁合金門窗系統如果用了不合格的隔熱條，可能發生的事情會比塑鋼門窗更嚴重，因為我們現在生產的隔熱斷橋節能門窗型材已經不是像過去的單體型材（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得更重：

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

　　第二、不合理的材料改性會直接影響到導熱系數、斷裂伸長率。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、外相脫離；

　　第三、橫向抗拉強度等力學性能達不到國標要求，輕則造成門窗的下垂，給開啟和關閉造成困難，重則同樣也會造成鋁合金型材內、外相脫離，發生門窗的墜落事故；

　　第四、由于門窗的變形，使先進的隔熱節能型材達不到節能的設計效果。

　　第五、由于隔熱節能鋁型材的內外二組型材是分離狀態的，不像塑鋼門窗是整體型的，沒有脫離、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程中各組份的比例得不到有效的保證，從而使生產出來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識，無論是從企業自身的發展，還是從產業的長遠目光都必須充分的認識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依據和通過了大量的實驗、長時間的實際使用作為依托的，我們只有通過提高自己的生產力，改進生產工藝，才能在這個產業中得到發展。               

　　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、剪切長度不符合要求，或者采用長玻璃纖維來進行生產等都會影響到隔熱條的性能。

　　從PA66改性成工程塑料的經驗來看，其強度曲線從20%—40%基本上是一條平衡線，而PA66基材的自身強度是在85N/㎜左右，因此，只有通過改變玻璃纖維的排列結構，增加橫向的分布數量才能達到隔熱條的物理性能。

　　但要想改變玻璃纖維的排列結構不是件容易的事情，在擠出過程中PA66GF25的熔體是螺旋狀向前推進的，在這個過程中PA66的推進速度會快過玻璃纖維的速度，如果在這個過程中，熔體不能抱成團或者沒有物理上合理的措施，將使隔熱條產品的性能缺失。

　　國內許多企業生產的隔熱條其橫向抗拉強度性能最好的一般都徘徊在100N/mm，低的只有30-40N/mm，特別是產品的離散性會很大，這就是說該產品沒有穩定性，而橫向抗拉強度是隔熱條在實際使用中真正需要的。

　　我們有時候會發現存放了一個月左右時間的隔熱條其尺寸嚴重膨脹，用手折就會感覺很脆或者折不斷，特別的軟弱，根本就沒有強度，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玻璃纖維沒有作適當有效處理后的結果，同時也有原材料自身不潔的問題，使得原材料與玻璃纖維不能充分的相融和偶聯，給產品埋下了一顆不定時“炸彈”。

　　我們選擇材料必須先完成對原材料的所有測試，鑒別其可融性，并用注塑試樣和擠出產品同時進行測試，做完實驗合格后才投入批量的使用，當然這需要生產企業科學的投入和完善大量的檢測系統和人力去做這些工作，真正用心去做，相信是應該能夠做好PA66GF25隔熱條的。

　　四、關于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該值得關注的問題。                                                         

　　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是固定的，而壓接力是有外界提供給壓接盤的，不存在任何的智能感應控制系統，因此，我們除了鋁合金型材的槽口尺寸要準確外，隔熱條的尺寸精度和饒曲度必須嚴格控制在規定的尺寸內，這樣才能保證在壓接過程中隔熱條不變形。

　　如果饒曲度過大，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控制范圍，那么隔熱條就會因為單向力的壓接施加和鋁合金槽口的牽引力作用使PA66GF25隔熱條頭部出現粉碎性折斷，也正因為此在標準中規定了邵氏硬度（同時為保證縱向抗剪強度作準備）。有的設計單位會直接標注上對饒曲度的要求。

　　真正要做好隔熱條我們首先必須要了解隔熱條的應用原理和性能上的要求，不能光看到產品的可透支利潤和通過偷工減料來爭取產品利潤的最大化。

　　
　　五、關于PA66GF25隔熱條耐水解、抗紫外線、防熱老化等耐候性上的要求

　　PA66GF25隔熱條是在自然環境下使用的，直接接觸自然界的物質和自然現象，包括水、空氣、酸、堿、風、陽光、地球引力、壓力等各種因素，而尼龍PA66又是親水性的樹脂材料，因此我們首先要解決的是的耐水解的問題，我們因為有做過汽車水箱水室料的經驗，使得這個問題的解決變得方便很多。

　　水是影響PA66GF25隔熱條的直接因素，所以在標準中強調了測試中的產品調質，同時又加了1000小時水中浸泡后的性能要求。

　　
只有不斷的了解產品，才有創新和發展的方向。

　　耐候性的要求中抗紫外線、防熱老化、耐寒試驗也是不可或缺的，特別是在耐寒試驗上應該注意到-20℃、-30℃、-40℃情況下的橫向抗拉強度測試，并注意這三個不同條件下的測試結果的相近性，不應該有過大的波動。

　　
　　六、關于PA66GF25隔熱條的密度問題

　　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、橫向的抗拉強度、沖擊強度下降，也就意味著分子間的間隙增大，給了水分子更大的存儲空間，所以也就有了耐寒測試合格但常溫測試不合格的現象，還有的可能是PA66熔體破裂、分解造成分子間的間隙增大。一般達不到標準的隔熱條，以I14．8為例：正常合格的隔熱條是45g/m以上,而不合格品會在38-40 g/m之間，有的甚至更低，這樣就給發生事故造成了很大的可能。

　　七、關于C型條和其他異型隔熱條的橫向抗拉強度問題。

　　這是一個比較有爭議的和容易引起大家誤會的敏感問題。

　　在建設部JG/T174-2005的標準中把I條和C型條的橫向抗拉強度作了區別對待，這主要是力的分布點和受力情況不一樣，但目前的檢驗方法還是一樣的，這才引起了大家在認識上的不同，通過實驗你就會很快感覺到它的合理性。

    我想大家如果是真正在產品的生產上下工夫應該是沒有問題的，標準是合理的，具體操作上有不同的意見可以通過溝通來達成共識。在這里我們應該注意到隔熱條的密度問題和其他幾個關鍵的物理性能，特別是玻璃纖維的含量和長度、直徑、排列，這才是最最重要的方面。

　　八、關于縱向抗剪強度問題

　　縱向抗剪強度是GB5237.6和 EP14024標準所強調的主要內容，這2個標準沒有沖突，在可操作性上GB5237.6更突出，EP14024在實驗方法上更細化，特別強調了在做水中浸泡實驗時，必須對切割后的端頭做保護。

　　在縱向抗剪強度的問題上，PA66GF25隔熱條的抗拉強度要有很好的一致性，就是我們所提倡的離散性要小，特別是橫向抗拉強度上的離散性，它直接決定著斷橋隔熱節能鋁合金型材的抗拉特性值，當然在這個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，更需要嚴格把關的是穿條過程中鋁型材上的開齒深度問題。