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佛山市南海金科利新型材料有限公司
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隨著觀念與材料工業的發展,建筑門窗從早期的單玻木門窗開始,到單玻實腹鋼窗、空腹鋼窗、鋁合金門窗、塑鋼窗,較后發展至目前的斷橋鋁合金門窗、雙玻節能木窗、雙玻鋁木門窗等多種節能門窗并存的局面。
鋁合金門窗具有重量輕、強度高、剛性好、耐腐無毒、防火性能優異、采光面積大、裝飾效果好、使用壽命長等特點,因此廣泛為社會所接受。但缺點是導熱系數比較大,保溫隔熱性能差。隨著國內外鋁型材廠家采用“斷橋隔熱鋁材”彌補了鋁合金的固有缺點,新型斷橋隔熱鋁合金門窗逐漸被人們認可,其用量每年均以10%以上的速度增長。
“斷橋隔熱鋁型材”中關鍵部件是在兩部分鋁合金型材間起到連接作用的“隔熱條”,隔熱條的這種使用性質決定了其必須同時具備較高的力學性能及優異的穩定性,否則在長期使用過程中由于其自身的老化易造成門窗、幕墻斷裂脫落,存在重大質量安全隱患,所以隔熱條的材質選擇及穩定性顯得至關重要。然而目前由于原料、生產成本大幅上漲,國內隔熱條市場極為混亂,各種劣質隔熱條渾水摸魚,瞞天過海,即使是廠家所謂的玻纖增強尼龍PA66隔熱條,原材料檔次也相差甚遠,有正牌料、水口料和回收垃圾料之別,質量和性能都相差很多,但由于生產廠家使用了某種復合材料改性技術,可以使隔熱條初期強度不會因為原材料檔次的差別而存在明顯的分別,令我們的客戶難以區分。但是,由于劣質原材料成份復雜,其在穩定性方面存在根本缺陷,經過一段時間的使用后,隔熱條非常容易老化,力學性能下降,給產品帶來很大的質量隱患和安全隱患。本文將針對以上現象,從尼龍PA66隔熱條的化學穩定性出發,詳細分析影響尼龍PA66隔熱條耐候性的各種影響因素;并分析國內隔熱條市場所用原材料的現狀。
2、尼龍66的化學穩定性
尼龍PA66的穩定性涉及三方面的問題:一是尼龍PA66隔熱條的熱氧穩定性,二是濕氧穩定性,三是光穩定性。熱氧穩定性對尼龍PA66隔熱條加工過程中品質的保證具有決定性的作用,而濕氧穩定性及光穩定性對保證尼龍PA66隔熱條的長期安全使用有著不可估量的影響。
2.1熱氧穩定性
尼龍PA66是由己二胺和己二酸縮聚合成的高分子材料,其分子結構式如下:
-(CH2)5-CO-NH-CH2-(CH2)5-
在尼龍PA66分子結構中位于-NH基團旁的亞甲基-CH2-是較薄弱環節,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-,于是發生尼龍分子鏈斷裂,這就是尼龍PA66熱氧降解過程。
2.2濕氧穩定性
?。?)高溫濕氧穩定性
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性能、尺寸穩定性影響較大,這是因為尼龍PA66的合成反應是一個化學平衡過程,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會向左邊進行,即水解,水解的結果也導致尼龍分子鏈發生斷裂。
?。?)常溫濕氧穩定性
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,引起脫層或龜裂。若水滲透到這一區域將產生機械張力,這一張力會使填料與基體分離。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。
2.3光穩定性
由于隔熱條作為整體窗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的光穩定性就與隔熱條能否長期使用緊密聯系。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生斷裂,另外-NH基團旁的亞甲基-CH2-亦會發生歧化產生自由基,二者共同作用的結果是使尼龍分子鏈斷開,尼龍分子量下降,強度降低。
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