紫外线对建筑用隔热材料物理性能的影响

发布时间：2008年07月07日　查看次数：104

                                                                          美国亚松公司北京代表处销售经理   何振程

        美国亚松公司进入建筑门窗行业有着近30年的历史了。同时，身为注胶式隔热技术的领导者，亚松一直在努力将此技术服务于全球。在此期间，上亿吨的铝合金门窗使用了聚氨酯注胶式隔热技术进行隔热处理。在中国的这些年来，我们作了大量的试验以提高隔热材料的质量，追求产品质量的更加完美；同时用最新的资料信息来支持我们的客户，支持整个行业。
        为了防止高分子聚合物的光老化降解，影响节能门窗的使用性能，在《天津市建筑节能门窗技术标准》规定：UPVC塑钢主型材（平开门窗）的厚度为2.8mm。欧洲的DIN标准规定:UPVC主型材（平开门窗）的厚度为3.5mm。通体带有颜色的UPVC塑钢门窗，不准用于建筑的外门窗。
        白天时，建筑用隔热材料在门窗、幕墙开启扇打开时会受到阳光的直接照射，安全问题应该在设计时充分考虑。注胶隔热技术分为５个设计槽口（AA，BB，CC，DD，EE)。其厚度分别为：6.83mm（AA）；7.11mm（BB）；7.92mm(CC)；8.88mm（DD）；9.52mm（EE）。一个平开框料，我们将注胶隔热材料平移出来，用两种颜色区分其功能的不同；红色部分（与尼龙隔热条形状相似）为保证隔热材料的机械物理性能的（抗拉伸强度、抗剪切强度、抗扭转强度等），黄色部分为抗紫外线（抗老化）保护层。使得隔热材料在长时间的自然环境应用时保证其性能的稳定发挥。
        作为对客户持续支持的一个方面，我们提供了聚氨酯隔热材料在紫外线照射下的实验报告。这份报告的数据源自于1997年10月6日的实验。这些数据基于亚松公司黑色聚氨酯实验料块，产品编号为9701-17。实验内容包括：拉伸强度、断裂伸长率、开口冲击强度。
        首先，要了解紫外线老化实验的基本内容。紫外线在电磁光谱的波长方面是最短的，从295到400纳米之间。进入大气层的太阳光中，紫外线约占5%。然而这些短波（紫外线）是造成聚合物降解的“杀手”。在实际应用的情况下，测试聚合物（聚氨酯是其中之一）的降解需要数年的时间。因此，我们使用人工老化设备，既模拟自然的使用环境，加速了老化时间。人工老化设备能发出波长为280-315那米紫外线（UV-A），和波长为315-400那米的紫外线（UV-B）。UV-B是造成聚合物降解的主要“杀手”，门窗用的玻璃能过滤紫外线，阻挡其进入房间内。人工老化设备的测试温度为50-70摄氏度。隔热材料的检测样品应与UV灯平行且相距50毫米。
        按照上述的步骤对亚松的隔热材料9701-17进行样品测试。在经过2000小时UV照射后，样品情况良好，只是表面在视觉上略显粗糙，色泽由黑变灰。拉伸强度、缺口冲击强度变化不大；断裂伸长率损失较大，因亚松聚氨酯材料的常温断裂伸长率优越（高达65%），故最终的断裂伸长率大于20%，性能能够保证。

        亚松公司相关的合作伙伴也表明UV的直接照射对聚氨酯隔热材料的影响不大。结论为：紫外线直接照射在聚氨酯材料表面上，仅其表面的材料会发生降解，降解的深度不会大于1毫米；这种表面的降解不影响隔热材料部分的物理性能。