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數(shù)據(jù)剖析斷橋鋁門窗尼龍隔熱條穩(wěn)定性

來源:互聯(lián)網(wǎng)  作者:*  日期:2012-10-26
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  一些專家在各種場合下一再強調(diào)對隔熱條材質(zhì)選擇及質(zhì)量控制上要慎之又慎,但是我國目前隔熱條市場上的惡性競爭著實讓人憂慮,其后果必然是造成隔熱條斷橋鋁型材在使用中存在大量質(zhì)量隱患。因此,希望我們大家攜起手來,堅決抵制劣質(zhì)隔熱條,共同促進隔熱條斷橋鋁型材行業(yè)的健康發(fā)展。
  【中國幕墻網(wǎng)】一些專家在各種場合下一再強調(diào)對隔熱條材質(zhì)選擇及質(zhì)量控制上要慎之又慎,但是我國目前隔熱條市場上的惡性競爭著實讓人憂慮,其后果必然是造成隔熱條斷橋鋁型材在使用中存在大量質(zhì)量隱患。因此,希望我們大家攜起手來,堅決抵制劣質(zhì)隔熱條,共同促進隔熱條斷橋鋁型材行業(yè)的健康發(fā)展。

  那么如何判隔熱條斷橋鋁型材穩(wěn)定性好壞呢?

  尼龍66的穩(wěn)定性涉及三方面的問題:一是尼龍66隔熱條的熱氧穩(wěn)定性,二是濕氧穩(wěn)定性,三是光穩(wěn)定性。熱氧穩(wěn)定性對尼龍66隔熱條加工過程中品質(zhì)的保證具有決定性的作用,而濕氧穩(wěn)定性及光穩(wěn)定性對保證尼龍66隔熱條的長期安全使用有著不可估量的影響。

  1熱氧穩(wěn)定性
  尼龍66是由己二胺和己二酸縮聚合成的高分子材料,其分子結(jié)構(gòu)式如下:

  (CH2)5-CO-NH-CH2-(CH2)5-
  在尼龍66分子結(jié)構(gòu)中位于-NH基團旁的亞甲基-CH2-是最薄弱環(huán)節(jié),在高溫(大于120℃)有氧氣存在情況下,氧首先攻擊上述所說的-CH2-中的氫原子形成過氧化物,過氧化物在高溫下很易裂解形成自由基,自由基回過頭來再攻擊-NH基團旁的-CH2-,于是發(fā)生尼龍分子鏈斷裂,這就是尼龍66熱氧降解過程。

  2濕氧穩(wěn)定性
  由于聚酰胺分子鏈具有強極性,因此,水分子等極性小分子對聚酰胺的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性影響較大,這是因為尼龍66的合成反應(yīng)是一個使用平衡過程,它是可逆的,如下表示:

  nHOOC-(CH2)4-COOH+nNH2-(CH2)6-NH2=HO-[CO-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-NH]n-H+(2n-1)H2O當高溫有水時上述反應(yīng)會向左邊進行,即水解,水解的結(jié)果也導(dǎo)致尼龍分子鏈發(fā)生斷裂。

  在非均相體系中,水在相界面上的積累將減少界面的粘合力,引起脫層龜裂。若水滲透到這一區(qū)域?qū)a(chǎn)生機械張力,這一張力會使填料基體分離。對于尼龍66隔熱條而言,將造成玻璃纖維等填料與尼龍66基體脫離,材料機械性能下降。

  由于隔熱條作為整體框的一部分不可避免地要受到戶外太陽光紫外線照射,因此尼龍66的光穩(wěn)定性就與隔熱條能否長期使用緊密聯(lián)系。當尼龍66暴露在300nm-400nm范圍的紫外線下時,尼龍分子鏈中的碳氮鍵會發(fā)生斷裂,另外-NH基團旁的亞甲基-CH2-亦會發(fā)生歧化產(chǎn)生自由基,二者共同作用的結(jié)果是使尼龍分子鏈斷開,尼龍分子量下降,強度降低。

  無論是熱氧降解,水降解抑或光降解,帶來的都是尼龍分子量的減少。因此在隔熱條生產(chǎn)加工中,需要加入一些穩(wěn)定助劑,以改善PA66的穩(wěn)定性。

  對于PA66熱氧化問題,通常所用的助劑有金屬鹽、亞磷酸酯、硫化物等,它們能有效的抑制PA66自由基鏈式反應(yīng)或使反應(yīng)終止,從而阻止尼龍66發(fā)生熱氧化反應(yīng)而分解;對于尼龍濕氧化問題,一般是通過合適的助劑及加工工藝降低PA66吸水率,從而提高PA66耐水性;對于尼龍66光穩(wěn)定性,常加入一定比例能有效吸收290-400nm波長紫外線或能猝滅激發(fā)態(tài)分子能量的光穩(wěn)定劑,在聚合物與光源之間設(shè)置一道屏障,阻止紫外線深入聚合物內(nèi)部,從而可使聚合物得到保護。

  2009年前,市場劣質(zhì)隔熱條多為PVC條。眾所周知,PVC與斷橋線膨脹系數(shù)存在巨大差異,力學(xué)性能、抗老化性能差,同時隨著GB/T23615.1-2009《斷橋鋁建筑型材用輔助材料第1部分:聚酰胺隔熱條》的出臺,PVC隔熱條已經(jīng)被市場所淘汰。目前,玻纖增強尼龍66隔熱條基本上已經(jīng)被市場所認可。但是,近兩年國內(nèi)隔熱條市場陷入了激烈的價格戰(zhàn)中,某些廠家為了搶占市場根本不顧產(chǎn)品質(zhì)量,使用來路不明的回收料生產(chǎn)隔熱條,使得惡性競爭愈演愈烈。下面介紹國內(nèi)90%以上小企業(yè)所使用的尼龍66回收垃圾料存在的危害成份,以及我們?nèi)绾螀^(qū)分優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)隔熱條。

  回收料的生產(chǎn)經(jīng)過回收、分類、破碎、清洗、擠出造粒等過程,最終得到尼龍66顆粒。其主要成份是尼龍66,但是,由于其回收來源非常雜,其中含有相當量的PP、PE、ABS等各種高分子樹脂雜質(zhì),以及一些粉末、顆粒等無機雜質(zhì)。

  尼龍66回收料來源包括廢舊器件、漁網(wǎng)絲、氣囊布以及安全帶等等數(shù)不勝數(shù),這些產(chǎn)品都是根據(jù)具體使用要求以尼龍66與其它高分子材料(如聚烯烴、接枝聚合物等)經(jīng)過共混改性過的,這些雜質(zhì)的存在會給隔熱條力學(xué)性能帶來一定的影響,對此部分廠家通過加入某些增強劑,可以使隔熱條初期力學(xué)性能得到改善,但由于這些材料是經(jīng)過多次反復(fù)加工使用,樹脂基體內(nèi)存在大量可致降解的自由基,經(jīng)過一段時間的使用,部分樹脂將發(fā)生分子鏈的斷裂,如尼龍6相鄰分子間的氫鍵結(jié)合相比尼龍66弱,耐熱性能相對較差,在加工成型及后期使用中都易發(fā)生降解,從而影響隔熱條整體穩(wěn)定性。

  廢舊塑料在回收、破碎過程中,難免會有大量填料(如塵土、碳酸鈣、滑石粉等)以及一些非鐵質(zhì)金屬,這些雜質(zhì)與尼龍樹脂基體是不相容的,界面粘接力非常差。而在隔熱條使用過程中難免會有水分等極性介質(zhì)的侵蝕,若水滲透到這些粘接力不強的界面層,將產(chǎn)生機械張力,這一張力會使填料與基體分離。在長期使用過程中,進而會增加尼龍的吸水率,促進其濕氧降解的過程,對隔熱條尺寸及力學(xué)性能都將產(chǎn)生較大的影響。

  尼龍66屬于高分子材料,在加工成型過程中難免產(chǎn)生少量分子鏈的降解;厥樟辖(jīng)過多次重復(fù)加工,平均分子量降低,分子量分布變寬,從而造成材料整體性能的降低;同時回收料多次加工,助劑重復(fù)使用,材料成份復(fù)雜,其穩(wěn)定性也難于得到保障。
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