隔熱條國家標準GB/T 23615.1-2009《鋁合金建筑型材用輔助材料 第1部分:聚酰胺隔熱條》在2009年4月發(fā)布,在2010年2月開始正式實施。雖然隔熱條國家標準已經(jīng)執(zhí)行了兩年多了,但是目前市場上依然充斥著以ABS或PVC為材質(zhì)的隔熱條。為什么隔熱條國家標準中規(guī)定隔熱條的材質(zhì)是:不小于65%的聚酰胺66和25%±2.5%的玻璃纖維(PA66GF25),余量為添加劑,而不是PVC或ABS等材料?
下面我們從材料的各項性能來進行分析。
一、材料的線膨脹系數(shù)
固體物質(zhì)的溫度每改變1攝氏度時,其長度的變化和它在O℃時長度之比,稱為該材料的線膨脹系數(shù)。隔熱型材是由鋁型材和隔熱材料制成的復合型材,如果這兩種材料的線膨脹系數(shù)不一致的話,必然會造成在遇熱或受冷時,其伸長量或收縮量不一樣,從而影響其使用。如果差異過大,必然會導致這種復合結(jié)構(gòu)破壞。
這是因為對于穿條式隔熱型材,在開齒過程中,在鋁型材槽口上開出的齒紋的間距大概是0.78mm~1.1mm(齒谷到齒谷之間的距離)左右(如圖一所示),如果隔熱材料與鋁型材的線膨脹系數(shù)相差過大,勢必會導致在溫度變化時,隔熱材料的伸縮量超過鋁型材槽口上的齒紋間距,從而出現(xiàn)“跳齒”的狀況。這種“跳齒”的情況出現(xiàn)兩個來回,必然會導致整個隔熱型材的剪切力大大的降低或隔熱條出現(xiàn)損壞,這樣就影響了隔熱型材的使用。
我們以一1.5米的中挺為例,表一是各種材料的線膨脹系數(shù),表二是廣州、上海、北京、長春等典型城市的各月份平均氣溫(注意不是取到極端氣溫)。
從表二可以看出,在廣州各月平均氣溫中,最大的溫差是15.1℃,在上海是24.3℃,在北京是31.4℃,在長春是40℃。在這種溫差下面,鋁型材、PA66GF25、PVC、ABS等材料的伸長量見表三。
從表三我們可以看出,PA66GF25與鋁合金材料之間的伸長量差是在0.1~0.27mm之間,沒有超出上面提到的鋁型材槽口齒紋間距0.78~1.1mm的,不會出現(xiàn)“跳齒”的狀況出現(xiàn)的;PVC與鋁合金材料之間的伸長量差是在1.35~3.57mm,最大的已經(jīng)超出了3個齒紋間距了,也就是跳了三個齒谷了;ABS與鋁合金材料的伸長量差是在0.92~2.43mm,最大的也跳了兩個齒谷。類似于這樣,隔熱材料在鋁型材齒紋間,因為溫度波動的原因來回摩擦,必然會使得隔熱型材的剪切強度降低,并破壞隔熱型材的結(jié)構(gòu)。
所以從材料的線膨脹系數(shù)方面,我們選擇的應該是PA66GF25。
二、材料的耐酸堿性能
隔熱型材的生產(chǎn)方式有兩種,一種是對鋁型材先做表面處理,然后再進行復合工藝,這種方式目前在國內(nèi)非常普遍,基本上都是采用這種方式。這種方式隔熱條是不會與酸、堿溶液接觸的。另一種是先進行復合工藝,然后再進行型材的表面處理,這種復合工藝在歐洲比較常見,在這種生產(chǎn)方式下,隔熱條是要與酸、堿溶液接觸的。隔熱條耐酸、堿性能是確定以先穿條后表面處理生產(chǎn)的隔熱型材中的隔熱條在經(jīng)過酸、堿性溶液后的橫向拉伸特征值和表面質(zhì)量。
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隨著現(xiàn)代生活環(huán)保節(jié)能要求的增強,許多先進的節(jié)能產(chǎn)品及節(jié)能工藝被逐漸運用于我國的建筑業(yè),隔熱(亦稱斷熱冷橋)鋁合金門窗在這兩年以其良好的隔熱性能被我國“三北”(東北、西北、華北)冬季高寒地區(qū)的新建建筑所廣泛運用就是一個實例。
2003