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”由行業大百科提供）、隔冷功能的復合型材，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”由行業大百科提供）型材的核心構件，連接隔熱型材中兩側鋁型材，并達成鋁型材中熱量傳遞路徑上的“斷橋”，減少熱量傳遞，構成節能材料。聚酰胺隔熱條中的聚酰胺分子鏈具有強極性，親水性能較好，易水解，水解反應式如下：

　　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性能、尺寸穩定性等影響較大，因此，很有必要研究探討聚酰胺隔熱條的耐水性。

　　2.試驗及數據

　　2.1 試驗總則

　　通過分別對聚酰胺隔熱條進行烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗，沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗，1-3次沸水試驗后的室溫橫向抗拉對比試驗，沸水后經烘干和不經烘干的室溫橫向抗拉對比試驗，并結合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

　　2.2.1 試驗方法

　　2.2.1.1選I14.8和I12型隔熱條開展試驗，對比試驗應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試驗步驟進行試驗：

表1

　　2.2.2 試驗結果

　　隔熱條烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗結果見表2。

表2

　　2.3 沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗

　　2.3.1 試驗方法

　　2.3.1.1 選I14.8型、C型和空腔型隔熱條開展試驗，對比試驗應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試驗步驟進行試驗：

　　表3

　　2.3.2 試驗結果

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

　　表4

　　表5

　　表6

　　2.4 1-3次沸水試驗后的室溫橫向抗拉對比試驗

　　2.4.1 試驗方法

　　2.4.1.1 選I14.8型隔熱條開展試驗，對比試驗應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的試驗步驟進行。

　　表7

　　2.4.2 試驗結果

　　1-3次沸水試驗后的室溫橫向抗拉對比試驗結果見表8。

　　表8

　　2.5 沸水后經烘干和不經烘干的室溫橫向抗拉對比試驗

　　2.5.1 試驗方法

　　2.5.1.1 選I14.8型和I12型隔熱條開展試驗，對比試驗應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的試驗步驟進行：

　　表9

　　2.5.2 試驗結果

　　I14.8型和I12型隔熱條沸水后經烘干和不經烘干的室溫橫向抗拉對比試驗結果見表10。

　　表10

　　3 分析與結論

　　3.1 烘干前、后的高溫和室溫橫向抗拉對比試驗結果(表2)表明：隔熱條未經烘干處理的室溫、高溫橫向抗拉特征值均同比經過烘干處理的要低，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結果(表4)表明：對于I型隔熱條的沸水和浸水耐水性試驗進行的室溫的橫向抗拉結果與直接做室溫橫向抗拉結果相比略低，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的耐水性標準定得太低了。

　　3.3 沸水和浸水后的室溫橫向抗拉對比試驗結果(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進行的室溫橫向抗拉結果與直接做室溫橫向抗拉結果差不多，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準定得太高，大部分的C型和空腔型隔熱條都難以達標。

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

　　但從1-3次沸水試驗后的室溫橫向抗拉對比試驗結果(表8)看來，經過1次、2次和3次沸水試驗后，并經烘干的室溫橫向抗拉強度特征值結果差不多，說明隔熱條的吸水率及其對隔熱條的力學性能的影響會逐漸趨向穩定的，當隔熱條含水量達到飽和后并不會隨著時間延長而加強對力學性能的影響。

　　參考文獻

　　[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理[J].高分子學報.2000,4:136-141.