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紫外線對建筑用隔熱材料物理性能的影響

來源:中國幕墻網收集整理 　作者:* 　日期:2008-5-7
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　　美國亞松公司進入建筑門窗行業有著近30年的歷史了。同時，身為注膠式隔熱技術的領導者，亞松一直在努力將此技術服務于全球。在此期間，上億噸的鋁合金門窗使用了聚氨酯注膠式隔熱技術進行隔熱處理。在中國的這些年來，我們作了大量的試驗以提高隔熱材料的質量，追求產品質量的更加完美；同時
　　美國亞松公司進入建筑門窗行業有著近30年的歷史了。同時，身為注膠式隔熱技術的領導者，亞松一直在努力將此技術服務于全球。在此期間，上億噸的鋁合金門窗使用了聚氨酯注膠式隔熱技術進行隔熱處理。在中國的這些年來，我們作了大量的試驗以提高隔熱材料的質量，追求產品質量的更加完美；同時用最新的資料信息來支持我們的客戶，支持整個行業。

　　為了防止高分子聚合物的光老化降解，影響節能門窗的使用性能，在《天津市建筑節能門窗技術標準》規定：UPVC塑鋼主型材（平開門窗）的厚度為2.8mm。歐洲的DIN標準規定:UPVC主型材（平開門窗）的厚度為3.5mm。通體帶有顏色的UPVC塑鋼門窗，不準用于建筑的外門窗。

　　白天時，建筑用隔熱材料在門窗、幕墻開啟扇打開時會受到陽光的直接照射，安全問題應該在設計時充分考慮。注膠隔熱技術分為５個設計槽口（AA,BB,CC,DD,EE)。其厚度分別為: 6.83mm(AA) ; 7.11mm(BB) ;7.92mm(CC) ;8.88mm(DD) ;9.52mm(EE) 。如上圖所示：這是一個平開框料，我們將注膠隔熱材料平移出來，用兩種顏色區分其功能的不同；紅色部分（與尼龍隔熱條形狀相似）為保證隔熱材料的機械物理性能的（抗拉伸強度、抗剪切強度、抗扭轉強度等），黃色部分為抗紫外線（抗老化）保護層。使得隔熱材料在長時間的自然環境應用時保證其性能的穩定發揮。

　　作為對客戶持續支持的一個方面，我們提供了聚氨酯隔熱材料在紫外線照射下的實驗報告。這份報告的數據源自于1997年10月6日的實驗。這些數據基于亞松公司黑色聚氨酯實驗料塊，產品編號為9701-17。實驗內容包括：拉伸強度、斷裂伸長率、開口沖擊強度。

　　首先，要了解紫外線老化實驗的基本內容。紫外線在電磁光譜的波長方面是最短的，從295到400納米之間。進入大氣層的太陽光中，紫外線約占5%。然而這些短波（紫外線）是造成聚合物降解的“殺手”。在實際應用的情況下，測試聚合物（聚氨酯是其中之一）的降解需要數年的時間。因此，我們使用人工老化設備，既模擬自然的使用環境，加速了老化時間。人工老化設備能發出波長為280-315那米紫外線（UV-A），和波長為315-400那米的紫外線（UV-B）。UV-B是造成聚合物降解的主要“殺手”，門窗用的玻璃能過濾紫外線，阻擋其進入房間內。人工老化設備的測試溫度為50-70攝氏度。隔熱材料的檢測樣品應與UV燈平行且相距50毫米。

　　按照上述的步驟對亞松的隔熱材料9701-17進行樣品測試。在經過2000小時UV照射后，樣品情況良好，只是表面在視覺上略顯粗糙，色澤由黑變灰。拉伸強度、缺口沖擊強度變化不大；斷裂伸長率損失較大，因亞松聚氨酯材料的常溫斷裂伸長率優越（高達65%），故最終的斷裂伸長率大于20%，性能能夠保證。

　　亞松公司相關的合作伙伴也表明UV的直接照射對聚氨酯隔熱材料的影響不大。結論為：紫外線直接照射在聚氨酯材料表面上，僅其表面的材料會發生降解，降解的深度不會大于1毫米；這種表面的降解不影響隔熱材料部分的物理性能。

　　紫外線直接照射后隔熱材料物理性能的殘余比例：


　　　　　開始　　100小時　200小時　500小時　1000小時　1500小時　2000小時
拉伸強度　　100%　106%　　106%　　100% 　　101% 　　99% 　 105%
斷裂伸長率　100%　89% 　　78% 　　　72% 　　　56% 　　58% 　39%
缺口沖擊強度100%　108% 　　112%　　 94% 　　　91% 　 91% 　 94%

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