聚酰胺隔熱條的耐水性研究

　　1.前言

　　隔熱鋁合金型材又叫斷橋鋁合金型材，是以低熱導(dǎo)率的非金屬材料連接鋁合金型材制成的具有隔熱（詞條“隔熱”由行業(yè)大百科提供）、隔冷功能的復(fù)合型材，它除了具有作為建筑型材所具備的特性外，還具有卓越的保溫性能和隔聲性能。目前，隔熱鋁合金型材主要有穿條和注膠兩種方式，穿條式隔熱鋁合金型材的市場占有率更大。

　　聚酰胺隔熱條是穿條式隔熱鋁合金（詞條“合金”由行業(yè)大百科提供）型材的核心構(gòu)件，連接隔熱型材中兩側(cè)鋁型材，并達(dá)成鋁型材中熱量傳遞路徑上的“斷橋”，減少熱量傳遞，構(gòu)成節(jié)能材料。聚酰胺隔熱條中的聚酰胺分子鏈具有強(qiáng)極性，親水性能較好，易水解，水解反應(yīng)式如下：

　　HO-[CO-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-NH]n-H+(2n-1)H2O= nHOOC-(CH2)4-COOH+nNH2-(CH2)6-NH2

　　水分子等極性小分子對聚酰胺隔熱條的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性等影響較大，因此，很有必要研究探討聚酰胺隔熱條的耐水性。

　　2.試驗(yàn)及數(shù)據(jù)

　　2.1 試驗(yàn)總則

　　通過分別對聚酰胺隔熱條進(jìn)行烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)，沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)，1-3次沸水試驗(yàn)后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)，沸水后經(jīng)烘干和不經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)，并結(jié)合GB/T23615.1-2009《鋁合建筑型材用輔助材料 第1部分 聚酰胺隔熱條》分析探討聚酰胺隔熱條的耐水性能。

　　2.2 烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)

　　2.2.1 試驗(yàn)方法

　　2.2.1.1選I14.8和I12型隔熱條開展試驗(yàn)，對比試驗(yàn)應(yīng)在同一條隔熱條上切取40個試樣，長度為 35mm±1 mm，將試樣均分成4組，每組10個。

　　2.2.1.2 四組試樣,分別按表1試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)：

表1

　　2.2.2 試驗(yàn)結(jié)果

　　隔熱條烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2

　　2.3 沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)

　　2.3.1 試驗(yàn)方法

　　2.3.1.1 選I14.8型、C型和空腔型隔熱條開展試驗(yàn)，對比試驗(yàn)應(yīng)在同一條隔熱條上切取30個試樣，長度為 35mm±1 mm，將試樣均分成3組，每組10個。

　　2.3.1.2 三組試樣,分別按表3試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)：

　　表3

　　2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果

　　I14.8型隔熱條沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果見表4，C型隔熱條沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果見表5，空腔型隔熱條沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果見表6。

　　表4

　　表5

　　表6

　　2.4 1-3次沸水試驗(yàn)后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)

　　2.4.1 試驗(yàn)方法

　　2.4.1.1 選I14.8型隔熱條開展試驗(yàn)，對比試驗(yàn)應(yīng)在同一條隔熱條上切取40個試樣，長度為 35mm±1 mm，將試樣均分成4組，每組10個。

　　2.4.1.2 四組試樣,分別按表7的試驗(yàn)步驟進(jìn)行。

　　表7

　　2.4.2 試驗(yàn)結(jié)果

　　1-3次沸水試驗(yàn)后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果見表8。

　　表8

　　2.5 沸水后經(jīng)烘干和不經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)

　　2.5.1 試驗(yàn)方法

　　2.5.1.1 選I14.8型和I12型隔熱條開展試驗(yàn)，對比試驗(yàn)應(yīng)在同一條隔熱條上切取20個試樣，長度為 35mm±1 mm，將試樣均分成2組，每組10個。

　　2.5.1.2 兩組試樣,分別按表9的試驗(yàn)步驟進(jìn)行：

　　表9

　　2.5.2 試驗(yàn)結(jié)果

　　I14.8型和I12型隔熱條沸水后經(jīng)烘干和不經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果見表10。

　　表10

　　3 分析與結(jié)論

　　3.1 烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明：隔熱條未經(jīng)烘干處理的室溫、高溫橫向抗拉特征值均同比經(jīng)過烘干處理的要低，說明了膠條吸收水分后室溫和高溫橫向抗拉性能均降低。

　　3.2 沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果(表4)表明：對于I型隔熱條的沸水和浸水耐水性試驗(yàn)進(jìn)行的室溫的橫向抗拉結(jié)果與直接做室溫橫向抗拉結(jié)果相比略低，但降低幅度并不明顯，GB/T23615.1-2009《鋁合金建筑型材用輔助材料 第1部分 聚酰胺隔熱條》規(guī)定“隔熱條室溫橫向抗特征值≥70MPa，耐水性室溫橫向抗拉特征值≥35MPa。”相比之下， GB/T23615.1-2009的耐水性標(biāo)準(zhǔn)定得太低了。

　　3.3 沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果(表5和表6)表明：對于C型和空腔型等異型隔熱條的沸水和浸水耐水性試驗(yàn)進(jìn)行的室溫橫向抗拉結(jié)果與直接做室溫橫向抗拉結(jié)果差不多，GB/T23615.1-2009《鋁合金建筑型材用輔助材料 第1部分 聚酰胺隔熱條》規(guī)定“隔熱條室溫橫向抗特征值≥70MPa，耐水性室溫橫向抗拉特征值≥35MPa。”相比之下，顯得GB/T23615.1-2009的室溫橫向抗特征值以及耐水性標(biāo)準(zhǔn)定得太高，大部分的C型和空腔型隔熱條都難以達(dá)標(biāo)。

　　3.4 I14.8型和I12型隔熱條沸水后經(jīng)烘干和不經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果(表10)表明：隔熱條在自然狀態(tài)下吸水后不經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉性能降低，若再經(jīng)過4小時沸水試驗(yàn)后不經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉性能將再次降低，經(jīng)過沸水試驗(yàn)的隔熱條即使經(jīng)過烘干，其室溫橫向抗拉性能還是難以升回至不做沸水試驗(yàn)的水平。

　　但從1-3次沸水試驗(yàn)后的室溫橫向抗拉對比試驗(yàn)結(jié)果(表8)看來，經(jīng)過1次、2次和3次沸水試驗(yàn)后，并經(jīng)烘干的室溫橫向抗拉強(qiáng)度特征值結(jié)果差不多，說明隔熱條的吸水率及其對隔熱條的力學(xué)性能的影響會逐漸趨向穩(wěn)定的，當(dāng)隔熱條含水量達(dá)到飽和后并不會隨著時間延長而加強(qiáng)對力學(xué)性能的影響。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] GB/T23615.1-2009《鋁合建筑型材用輔助材料 第1部分 聚酰胺隔熱條》

　　[2] 李榮福，胡興洲.聚酰胺熱氧化降解機(jī)理[J].高分子學(xué)報.2000,4:136-141.