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紫外線對(duì)建筑用隔熱材料物理性能的影響

來(lái)源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理　作者:* 　日期:2008-5-7
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　　美國(guó)亞松公司進(jìn)入建筑門(mén)窗行業(yè)有著近30年的歷史了。同時(shí)，身為注膠式隔熱技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，亞松一直在努力將此技術(shù)服務(wù)于全球。在此期間，上億噸的鋁合金門(mén)窗使用了聚氨酯注膠式隔熱技術(shù)進(jìn)行隔熱處理。在中國(guó)的這些年來(lái)，我們作了大量的試驗(yàn)以提高隔熱材料的質(zhì)量，追求產(chǎn)品質(zhì)量的更加完美；同時(shí)用最新的資料信息來(lái)支持我們的客戶，支持整個(gè)行業(yè)。

　　為了防止高分子聚合物的光老化降解，影響節(jié)能門(mén)窗的使用性能，在《天津市建筑節(jié)能門(mén)窗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：UPVC 塑鋼主型材（平開(kāi)門(mén)窗）的厚度為2.8mm。歐洲的DIN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:UPVC主型材（平開(kāi)門(mén)窗）的厚度為3.5mm。通體帶有顏色的UPVC塑鋼門(mén)窗，不準(zhǔn)用于建筑的外門(mén)窗。

　　白天時(shí)，建筑用隔熱材料在門(mén)窗、幕墻開(kāi)啟扇打開(kāi)時(shí)會(huì)受到陽(yáng)光的直接照射，安全問(wèn)題應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮。注膠隔熱技術(shù)分為５個(gè)設(shè)計(jì)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(gè)平開(kāi)框料，我們將注膠隔熱材料平移出來(lái)，用兩種顏色區(qū)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(jī)械物理性能的（抗拉伸強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度、抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度等），黃色部分為抗紫外線（抗老化）保護(hù)層。使得隔熱材料在長(zhǎng)時(shí)間的自然環(huán)境應(yīng)用時(shí)保證其性能的穩(wěn)定發(fā)揮。

　　作為對(duì)客戶持續(xù)支持的一個(gè)方面，我們提供了聚氨酯隔熱材料在紫外線照射下的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這份報(bào)告的數(shù)據(jù)源自于1997年10月6日的實(shí)驗(yàn)。這些數(shù)據(jù)基于亞松公司黑色聚氨酯實(shí)驗(yàn)料塊，產(chǎn)品編號(hào)為9701-17。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、開(kāi)口沖擊強(qiáng)度。

　　首先，要了解紫外線老化實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容。紫外線在電磁光譜的波長(zhǎng)方面是最短的，從295到400納米之間。進(jìn)入大氣層的太陽(yáng)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(shí)際應(yīng)用的情況下，測(cè)試聚合物（聚氨酯是其中之一）的降解需要數(shù)年的時(shí)間。因此，我們使用人工老化設(shè)備，既模擬自然的使用環(huán)境，加速了老化時(shí)間。人工老化設(shè)備能發(fā)出波長(zhǎng)為280-315那米紫外線（UV-A），和波長(zhǎng)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(mén)窗用的玻璃能過(guò)濾紫外線，阻擋其進(jìn)入房間內(nèi)。人工老化設(shè)備的測(cè)試溫度為50-70攝氏度。隔熱材料的檢測(cè)樣品應(yīng)與UV燈平行且相距50毫米。

　　按照上述的步驟對(duì)亞松的隔熱材料9701-17進(jìn)行樣品測(cè)試。在經(jīng)過(guò)2000小時(shí)UV照射后，樣品情況良好，只是表面在視覺(jué)上略顯粗糙，色澤由黑變灰。拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度變化不大；斷裂伸長(zhǎng)率損失較大，因亞松聚氨酯材料的常溫?cái)嗔焉扉L(zhǎng)率優(yōu)越（高達(dá)65%），故最終的斷裂伸長(zhǎng)率大于20%，性能能夠保證。

　　亞松公司相關(guān)的合作伙伴也表明UV的直接照射對(duì)聚氨酯隔熱材料的影響不大。結(jié)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(huì)發(fā)生降解，降解的深度不會(huì)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(kāi)始　　100小時(shí)　200小時(shí)　500小時(shí)　1000小時(shí)　1500小時(shí)　2000小時(shí)
拉伸強(qiáng)度　　100%　106%　　106%　　100% 　　101% 　　99% 　 105%
斷裂伸長(zhǎng)率　100%　89% 　　78% 　　　72% 　　　56% 　　58% 　39%
缺口沖擊強(qiáng)度100%　108% 　　112%　　 94% 　　　91% 　 91% 　 94%

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