20世紀(jì)30年代,德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始大面積采用建筑鋁合金門(mén)窗、幕墻等產(chǎn)品,70年代末則開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)。發(fā)展至今,我國(guó)已成為世界第一大鋁合金門(mén)窗、幕墻生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。伴隨著鋁合金門(mén)窗、幕墻的出現(xiàn),隔熱技術(shù)也在不斷發(fā)展。在歐洲,隔熱條已有40多年的發(fā)展,而在我國(guó)使用則在2000年后,隨著10多年的發(fā)展,新型隔熱鋁合金門(mén)窗、幕墻逐漸被人們認(rèn)可,且每年以10%左右增速增長(zhǎng)。
在多種隔熱條中尤以尼龍隔熱條線(xiàn)膨脹系數(shù)與鋁合金最為接近,性能最好,被廣泛采用。尼龍隔熱條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)制定,但在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,由于各廠(chǎng)家檢測(cè)環(huán)境、夾具等因素難以控制一致,因而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果差異較大,常出現(xiàn)高溫橫向抗拉強(qiáng)度指標(biāo)很高,而室溫橫向抗拉強(qiáng)度低,甚至不合格現(xiàn)象。
故本文主要從尼龍隔熱條的檢測(cè)環(huán)境入手,研究不同檢測(cè)環(huán)境下尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的變化,為廣大尼龍隔熱條生產(chǎn)制造企業(yè)及鋁合金門(mén)窗、幕墻企業(yè)在檢測(cè)尼龍隔熱條強(qiáng)度時(shí)提供參考方法。
1. 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)材料
1)I14.8尼龍隔熱條,由蕪湖精塑實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn);
1.2 主要檢測(cè)儀器和設(shè)備
1)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī):型號(hào):GP-TS2000S30KN,荷重分辨率:1/200000,荷重準(zhǔn)確度:±0.5%,速度選擇:0.05-500mm/min,速度準(zhǔn)確度:±0.5%,深圳高品檢測(cè)設(shè)備有限公司;
2)高低溫試驗(yàn)箱:型號(hào):TEMP880,溫度范圍:-40-150℃,溫度波動(dòng)度:±0.5℃,溫度允許偏差:±2℃,深圳高品檢測(cè)設(shè)備有限公司;
3)游標(biāo)卡尺:型號(hào):SF2000,測(cè)量范圍:0-150,分辨率:0.01,桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司;
4)千分尺:測(cè)量范圍:0-25mm,分度值:0.01mm,哈爾冰量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司;
1.3 橫向抗拉強(qiáng)度檢測(cè)
尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度測(cè)定按GB/T23615.1-2009中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行式樣鋸制和檢測(cè)。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同溫度對(duì)尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的影響
圖1為不同溫度對(duì)尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的關(guān)系。從圖1中可以看出,隨著檢測(cè)環(huán)境溫度的升高,尼龍隔熱條室溫橫向抗拉強(qiáng)度逐漸降低,且降低幅度較大,當(dāng)溫度從23℃升至60℃時(shí),室溫橫向抗拉強(qiáng)度降低約32.3%,而高溫橫向抗拉強(qiáng)度無(wú)明顯變化趨勢(shì),強(qiáng)度相近。
表1 不同溫度下尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度
(檢測(cè)環(huán)境濕度為50%)

室溫橫向抗拉強(qiáng)度與檢測(cè)環(huán)境溫度稱(chēng)反比關(guān)系,環(huán)境溫度的升高使得尼龍66分子鏈產(chǎn)生了流動(dòng),熱膨脹導(dǎo)致原子距離加大,分子間力減小,從而變得柔順,強(qiáng)度降低。
通過(guò)圖1可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度由40℃升至60℃時(shí),隔熱條的強(qiáng)度下降線(xiàn)性較強(qiáng),且下降幅度較大,這是由于在濕度為50%的條件下,尼龍66的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)較低,為35℃左右,當(dāng)溫度超過(guò)這一溫度時(shí),尼龍66由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài),強(qiáng)度變化明顯。
而高溫橫向抗拉強(qiáng)度基本相同,這是由于在高低溫試驗(yàn)箱中,相對(duì)處于封閉環(huán)境,而試驗(yàn)箱中的溫度恒定,為90℃,濕度很低,約為15%,此時(shí),隔熱條主要受溫度的影響,隔熱條一直處于高彈態(tài),處于穩(wěn)定的狀態(tài),且濕度一定,故而強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定,基本無(wú)變化。

圖1 溫度與鋁型材尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
通過(guò)多項(xiàng)式擬合結(jié)果可以得出,隔熱條室溫橫向抗拉強(qiáng)度的回歸方程為:y=-0.001x2-0.790x+121.0,其中x為檢測(cè)環(huán)境溫度,且R2值為0.996,擬合效果較好。
2.2不同濕度對(duì)尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的影響
圖2為不同濕度與尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的關(guān)系。從圖2可以看出,隨著檢測(cè)環(huán)境濕度的增加,隔熱條室溫橫向抗拉強(qiáng)度逐漸降低,有表2可知,當(dāng)濕度由30%增至70%時(shí),室溫橫向抗拉強(qiáng)度降低約8.0%,相對(duì)于溫度對(duì)其的影響,濕度對(duì)隔熱條強(qiáng)度的影響較小,而高溫橫向抗拉強(qiáng)度亦沒(méi)有較大變化,強(qiáng)度相近。
表2不同濕度下尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度
(檢測(cè)環(huán)境溫度為23℃)

尼龍66的Tg在絕對(duì)干燥狀態(tài)下為78℃,在50%的相對(duì)濕度下為35℃,在100%的相對(duì)濕度下為-15℃,隨著相對(duì)濕度的增加,尼龍66Tg逐漸降低。當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)50%時(shí),尼龍66Tg進(jìn)一步降低,可能低于室溫23℃,而當(dāng)尼龍66Tg低于室溫時(shí),強(qiáng)度降低顯著,當(dāng)相對(duì)濕度為70%時(shí),降低幅度最大,最為明顯。
高溫橫向抗拉強(qiáng)度則同溫度對(duì)其影響相似,基本保持恒定,在高低溫試驗(yàn)箱中溫濕度基本恒定,且受外界影響較小,可視為一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境系統(tǒng),在此環(huán)境下隔熱條的強(qiáng)度基本穩(wěn)定不變,因而高溫橫向抗拉強(qiáng)度受濕度影響很小。

圖2 濕度與尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
同樣,通過(guò)多項(xiàng)式擬合結(jié)果可以得出,隔熱條室溫橫向抗拉強(qiáng)度的回歸方程為:y=-0.003x2+0.116x+102.6,其中x為檢測(cè)環(huán)境濕度,且R2值為0.981,擬合效果較好。
3 結(jié)論
本文研究了在不同檢測(cè)環(huán)境下(溫度與濕度)尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度(室溫和高溫)。結(jié)果表明:檢測(cè)溫度和濕度對(duì)尼龍隔熱條橫向抗拉強(qiáng)度有較大影響,隨著檢測(cè)環(huán)境溫度與檢測(cè)環(huán)境濕度的增加,隔熱條室溫橫向抗拉強(qiáng)度逐漸降低,且檢測(cè)環(huán)境溫度的影響較大,而高溫橫向抗拉強(qiáng)度受檢測(cè)環(huán)境影響很小。
檢測(cè)環(huán)境溫度與檢測(cè)環(huán)境濕度對(duì)隔熱條室溫橫向抗拉強(qiáng)度有較大影響,且在標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)環(huán)境要求下,檢測(cè)環(huán)境溫度對(duì)隔熱條的室溫橫向抗拉強(qiáng)度影響程度較大,而高溫橫向抗拉強(qiáng)度受檢測(cè)環(huán)境的影響較小。檢測(cè)環(huán)境對(duì)尼龍隔熱條檢測(cè)結(jié)果有直接且較大影響,在檢測(cè)過(guò)程中務(wù)必要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行環(huán)境溫、濕度控制,以達(dá)到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。