PA66GF25隔热条的鉴别和国际上的一般要求

PA66GF25隔热条的鉴别和国际上的一般要求

　　PA66GF25隔热条是目前国际上普遍采用的穿条式隔热铝合金型材中的结构性配件，其主要的性能上要体现与铝合金型材相匹配，并充分的反映出隔热效果和在实际使用中、特殊环境温度下对横向抗拉强度上的要求，降低PA66的吸水性能，由于隔热条与铝合金型材之间需要采用滚压组合的操作工艺，所以必须考虑到隔热条的硬度和线膨胀系数，甚至应该深入的考虑到能满足先穿条后喷涂的国际化作业规范加工中所需要的250℃以上的耐温要求。

　　一、为什么要选择尼龙PA66GF25作为隔热条的材料要求？

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

　　※高熔点、出色的耐热性能以及自熄性。

　　※韧性、耐久性、电性能以及其他物理性能都具有出色的平衡指标。

　　※优良的耐油性剂、耐化学品性能。

　　※具有优良的耐磨、抗蠕变及耐老化性能。

　　但是我们必须清楚的知道，没有经过改性的PA66材料在抗拉强度和线膨胀系数上与铝合金是不匹配的，那么我们首先必须对PA66原材料进行改性，使之与铝合金型材相匹配，并提高它在不同状态下的横向抗拉强度，达到实际使用过程中耐候性上的要求。

    经过反复的对比实验和近20年的实际使用后，国际上确立了用PA66加25%的玻璃纤维改性成工程塑料作为隔热条的基本材料（目前国际上还没有发现比这个材料更合理、更经济的新材料），使热变形温度（℃）、热导率（导热系数）（W/m•K）、线膨胀系数（K-1）、冲击强度(无缺口) （kJ/m2）、断裂伸长率（％）、耐紫外线和热老化性能等更符合铝合金型材的性能和加工特征。

                                           

　　二、隔热条中添加玻璃纤维中的重要性及不合格隔热条的危害性

　　PA66GF25隔热条的挤出技术在世界上一直是个难题。目前也只有为数不多的国外企业掌控着这个技术，况且采用了严格的技术保密措施，国内又没有适合隔热条挤出的生产设备和生产经验，这也是中国国内许多企业投资隔热条项目后才发现了生产难度。

    目前国内拥有此项完全成熟技术只有进口隔热条生产商苏州泰诺风和德国W-PLAST（威帕斯特），国产厂家白云易乐、上海优泰、宁波信高、武汉源发也拥有一定的成熟技术。

PA66中加了25%的玻璃纤维后使挤出变得相当的困难和不稳定，生产出来的制品表面粗糙和有缺料现象，这样有许多企业纷纷采用降低玻璃纤维的做法，以适应挤出机器，甚至就根本不加玻璃纤维，用碳酸钙或其他的填充物来充当玻璃纤维，以提高熔体在螺杆螺距上输送的润滑性，使产品的表面显得更好看一点：

　　1．玻璃纤维外露的现象减少了。　　
　　2．表面的粗糙程度降低了。

　　3、生产成本大大的降低了（碳酸钙的成本是400元/吨，而短玻璃纤维的价格是12000元/吨，优质玻纤价格为22000元左右。而优质聚酰胺（PA66）的价格达到38000元/吨，而改用再生多次的PA66回料才14000元/吨）。

　　更有甚者就根本不用PA66，而是用PVC来代替PA66GF25隔热材料，PVC大家应该有认识，
　　我国过去使用的塑钢门窗就是用这个材料生产出来的，但前提是塑料门窗里面要用钢管来做衬档。其实在国际上使用塑钢门窗的地区还有很多，使用后的隔热效果也是很好的，国家建设部也曾经积极的推广，但是随着生产时间的推移，不少生产厂家为了提高所谓的自身竞争力，就采用了在PVC材料中加入碳酸钙的方法来降低生产成本，使得塑钢门窗使用后变型情况越来越严重，特别明显的是颜色变得发黄，塑钢门窗发脆，更有甚者干脆就不用钢管来作支撑。用了这样的门窗要说隔热、隔音和提高气密型可能吗？所以被老百姓拒绝使用，给整个产业带了来不可估量的损失，阻碍了节能事业的发展。

　　PVC“隔热条”由于性能上的缺失和线膨胀系数与铝合金不匹配、耐高温性低下，一旦有火灾发生时，PVC材料在高温下会分解放出ＣＯ、ＨＣｌ等有毒或强腐蚀性气体，并形成烟雾等原因已经被建设部明令禁止使用。

    那么我们现在开发的隔热铝合金门窗系统如果用了不合格的隔热条，可能发生的事情会比塑钢门窗更严重，因为我们现在生产的隔热断桥节能门窗型材已经不是像过去的单体型材（铝型材和塑钢型材），而是多体多腔的组合型材，用的隔热玻璃比以前来得更重：

　　首先，这些材料生产出来的“隔热条”由于线膨胀系数与铝合金型材不匹配，在四季分明的地区由于热涨冷缩的原因容易造成与铝合金型材内、外相脱离，或者隔热条与铝合金型材压接不牢故，使空气可以在内部与外部引成对流，起不到隔热节能的效果。

　　第二、不合理的材料改性会直接影响到导热系数、断裂伸长率。引起材料的耐水解、抗紫外线、防老化等耐候性上的不足，也容易造成与铝合金型材内、外相脱离；

　　第三、横向抗拉强度等力学性能达不到国标要求，轻则造成门窗的下垂，给开启和关闭造成困难，重则同样也会造成铝合金型材内、外相脱离，发生门窗的坠落事故；

　　第四、由于门窗的变形，使先进的隔热节能型材达不到节能的设计效果。

　　第五、由于隔热节能铝型材的内外二组型材是分离状态的，不像塑钢门窗是整体型的，没有脱离、坠落的可能，如果我们所使用的隔热条是不合格的，那么门窗变形、脱离、坠落的可能是完全存在的。                                 

　　第六、由于碳酸钙的比重比玻璃纤维大得多，造成在材料混合的过程中各组份的比例得不到有效的保证，从而使生产出来的隔热条不能保证其具有一致性。这就是物理上的离散性分析。

　　所以我们必须提高认识，无论是从企业自身的发展，还是从产业的长远目光都必须充分的认识到选择不合格隔热条的危害性。

　　选择PA66GF25作为隔热条的原材料是有许多的科学依据和通过了大量的实验、长时间的实际使用作为依托的，我们只有通过提高自己的生产力，改进生产工艺，才能在这个产业中得到发展。               

　　三、PA66GF25隔热条中的玻璃纤维排列

　　玻璃纤维的排列在隔热条的性能提高上起着决定性的作用，如果横向玻璃纤维排列的数量不够多，那么加最多的玻璃纤维都不能提高隔热条的性能。如果玻璃纤维的直径、剪切长度不符合要求，或者采用长玻璃纤维来进行生产等都会影响到隔热条的性能。

　　从PA66改性成工程塑料的经验来看，其强度曲线从20%—40%基本上是一条平衡线，而PA66基材的自身强度是在85N/㎜左右，因此，只有通过改变玻璃纤维的排列结构，增加横向的分布数量才能达到隔热条的物理性能。

　　但要想改变玻璃纤维的排列结构不是件容易的事情，在挤出过程中PA66GF25的熔体是螺旋状向前推进的，在这个过程中PA66的推进速度会快过玻璃纤维的速度，如果在这个过程中，熔体不能抱成团或者没有物理上合理的措施，将使隔热条产品的性能缺失。

　　国内许多企业生产的隔热条其横向抗拉强度性能最好的一般都徘徊在100N/mm，低的只有30-40N/mm，特别是产品的离散性会很大，这就是说该产品没有稳定性，而横向抗拉强度是隔热条在实际使用中真正需要的。

　　我们有时候会发现存放了一个月左右时间的隔热条其尺寸严重膨胀，用手折就会感觉很脆或者折不断，特别的软弱，根本就没有强度，里面的组织很松散，折断的部位有许多像干草一样的东西，这些都是碳酸钙等不良填充物和对玻璃纤维没有作适当有效处理后的结果，同时也有原材料自身不洁的问题，使得原材料与玻璃纤维不能充分的相融和偶联，给产品埋下了一颗不定时“炸弹”。

　　我们选择材料必须先完成对原材料的所有测试，鉴别其可融性，并用注塑试样和挤出产品同时进行测试，做完实验合格后才投入批量的使用，当然这需要生产企业科学的投入和完善大量的检测系统和人力去做这些工作，真正用心去做，相信是应该能够做好PA66GF25隔热条的。

　　四、关于PA66GF25隔热条的尺寸精度要求

　　隔热条的尺寸精度也是隔热条使用中应该值得关注的问题。                                                         

　　隔热条是需要同铝合金槽口相压接的，由于压接中的压接盘是固定的，而压接力是有外界提供给压接盘的，不存在任何的智能感应控制系统，因此，我们除了铝合金型材的槽口尺寸要准确外，隔热条的尺寸精度和饶曲度必须严格控制在规定的尺寸内，这样才能保证在压接过程中隔热条不变形。

　　如果饶曲度过大，或者二支隔热条的尺寸不一致，再或者隔热条的垂直度超过控制范围，那么隔热条就会因为单向力的压接施加和铝合金槽口的牵引力作用使PA66GF25隔热条头部出现粉碎性折断，也正因为此在标准中规定了邵氏硬度（同时为保证纵向抗剪强度作准备）。有的设计单位会直接标注上对饶曲度的要求。

　　真正要做好隔热条我们首先必须要了解隔热条的应用原理和性能上的要求，不能光看到产品的可透支利润和通过偷工减料来争取产品利润的最大化。

　　
　　五、关于PA66GF25隔热条耐水解、抗紫外线、防热老化等耐候性上的要求

　　PA66GF25隔热条是在自然环境下使用的，直接接触自然界的物质和自然现象，包括水、空气、酸、碱、风、阳光、地球引力、压力等各种因素，而尼龙PA66又是亲水性的树脂材料，因此我们首先要解决的是的耐水解的问题，我们因为有做过汽车水箱水室料的经验，使得这个问题的解决变得方便很多。

　　水是影响PA66GF25隔热条的直接因素，所以在标准中强调了测试中的产品调质，同时又加了1000小时水中浸泡后的性能要求。

　　
只有不断的了解产品，才有创新和发展的方向。

　　耐候性的要求中抗紫外线、防热老化、耐寒试验也是不可或缺的，特别是在耐寒试验上应该注意到-20℃、-30℃、-40℃情况下的横向抗拉强度测试，并注意这三个不同条件下的测试结果的相近性，不应该有过大的波动。

　　
　　六、关于PA66GF25隔热条的密度问题

　　PA66GF25隔热条的密度要求在1,3 ±0,05g/cm³的要求，密度下降意味着纵、横向的抗拉强度、冲击强度下降，也就意味着分子间的间隙增大，给了水分子更大的存储空间，所以也就有了耐寒测试合格但常温测试不合格的现象，还有的可能是PA66熔体破裂、分解造成分子间的间隙增大。一般达不到标准的隔热条，以I14．8为例：正常合格的隔热条是45g/m以上,而不合格品会在38-40 g/m之间，有的甚至更低，这样就给发生事故造成了很大的可能。

　　七、关于C型条和其他异型隔热条的横向抗拉强度问题。

　　这是一个比较有争议的和容易引起大家误会的敏感问题。

　　在建设部JG/T174-2005的标准中把I条和C型条的横向抗拉强度作了区别对待，这主要是力的分布点和受力情况不一样，但目前的检验方法还是一样的，这才引起了大家在认识上的不同，通过实验你就会很快感觉到它的合理性。

    我想大家如果是真正在产品的生产上下工夫应该是没有问题的，标准是合理的，具体操作上有不同的意见可以通过沟通来达成共识。在这里我们应该注意到隔热条的密度问题和其他几个关键的物理性能，特别是玻璃纤维的含量和长度、直径、排列，这才是最最重要的方面。

　　八、关于纵向抗剪强度问题

　　纵向抗剪强度是GB5237.6和 EP14024标准所强调的主要内容，这2个标准没有冲突，在可操作性上GB5237.6更突出，EP14024在实验方法上更细化，特别强调了在做水中浸泡实验时，必须对切割后的端头做保护。

　　在纵向抗剪强度的问题上，PA66GF25隔热条的抗拉强度要有很好的一致性，就是我们所提倡的离散性要小，特别是横向抗拉强度上的离散性，它直接决定着断桥隔热节能铝合金型材的抗拉特性值，当然在这个影响抗拉特性值的里面还有许多的其他因素：隔热条的硬度、隔热条的尺寸精度、隔热条的垂直平衡度以及穿条的过程控制、穿条的压紧力、铝型材的硬度、铝合金槽口的尺寸，更需要严格把关的是穿条过程中铝型材上的开齿深度问题。