断桥铝型材用尼龙隔热条材料耐老化性能的研究.pdf

wmg &c Windows
郡最与原·望
断桥铝型材用尼龙隔热条材料
耐老化性能的研究
方万漂浙江俊尔新材料有限公司
摘要:本文研究了不同抗氧体系对尼龙隔热条材料(IPA66625)耐老化性能的稳定作用。通过测试尼龙隔热条拉伸强
度的变化值来表征不同抗氧体系的效果,研究结果表明不同的抗氧体系提高了材籵的耐老化性能,尤其是含有碳自由基捕获剂
的三元复配体系。同时对尼龙隔热条材料的静态使用寿命进行了分析与预测,不含抗氧剂的材料静态使用寿命仅有4.34年,而
会三元复配抗氧体系则可高达57.05年。
关键词:尼龙隔热条;抗老化;三元复配;静态使用寿命
Abstract: Influence of different antioxidants for aging time of nylon heat-insulation strip material (PA66-GF25 )was studied in
this article. The variety of tensile strength of nylon heat-insulation strip was used to characterize the effect of antioxidant systems. The
results indicated that antioxidants prolonged the aging time of materials, the best was ternary compound that contains C-centered
radical scavengers. Besides this, the static life of nylon heat-insulation strip materials were also predicted through theory of
computation, the materials excluding antioxidant can use about 4.34 years, but that including ternary compound have 57.05-year life
Key words: nylon heat-insulation strip, anti-aging, ternary compound, static lif
前言
阻酚类、胺类、亚磷酸酯类抗氧剂对提高聚酰胺耐
断桥铝型材作为一种新型节能建材,由于貝有老化性能均有一定的效果,比较典型的包括1010、
优异的节能效果而受到了市场的高度认可,其核心1076、1098、217、168、216、DLmP等。实际使用中
部件尼龙隔热条的质量至关重要。与其他塑料制品般是通过复配使用,充分发挥不同种类抗氧剂之间
一样,不耐老化是塑料制品的通病,据董传饮的研的协同效应。碳自由基捕获剂作为新型的高效抗氧
究表明,一般工.程塑料在户外少则几个月,多则几剂,具有添加量少、抗老化效率高、可“再生”受阻酚
年就已明显老化,各种力学性能出现了不种程度的类传统抗氧剂等特性,使得传统的主/辅二元复配抗
下降。因此,在尼龙隔热条的国家标准中亦对隔热氧体系发展为三元复配体系,并成为塑料抗老化技
条的耐老化性能进行了规定,在140℃±2℃、1000术发展的新趋势。尼龙隔热条材料耐老化评价指标
的条件处理后其横向抗拉特征值要求大于50MPa。选择在理论上讲,凡是在暴露试验中会发生明显变
由于尼龙隔热条用于门窗和落墙,其设计使用寿命化并有技术手段测量其体指标的参数均可作为评
指标一般要求20年~30年以上,这也符合现实状况价指标。通常,作为结构件而言,选择力学机械性能
要求。因此,对尼龙隔热条材料的耐老化性能进行深作为评价指标比较科学,拉伸强度和伸长率是表征
入的研究尤为重要,特别是对尼龙隔热条的静态使材料强度和韧性的两个关键指标,对于25%玻纤増
用寿命指标的分析预测具有现实意义。
强PA66材料而言,由于其玻纤具有明显的刚性,导
根据聚酰胺热氧老化机理β?,在尼龙隔热条成致在老化过程中,伸长率指标变化幅度并不特别明
型加工过程中,可以通过添加不同种类抗氧剂的途显,而实验测试的误差可能对结果的影响非常大,
径实现对尼龙隔热条材料的防老化处理。传统的受因此选择拉伸强度指标更为科学,在隔热条国家标
数据
2012.03
品与原蝌专?型
Coorg Windows
准中亦有体现。本实验对尼龙隔热条材料静态使用区280℃、三、四、五区270℃、六区275℃、机头
寿命顶测前提是,以尼龙隔热条横向抗拉强度特征280℃。所得共混粒料经干燥后在自行设计的尼龙隔
值保持率降至70%作为达到有效耐用寿命的判别热条机组上挤出成型,并切取一定长度的试验标准
标淮。这是结合实际用途综合考虑确定的,主要考样条。
虑了断桥铝型材国家强制标准中的横向抗拉强度
表1含不同抗氧剂的尼龙隔热条材料配方
规定、实际使用光照及温度环境、PA66CF25材料实
配方受阻酚「胺类抗氧剂亚磷酸酯「自由基
际物性(前人的研究已知PA666F25材料在高温下
编号
1010
217
168
捕获剂
可保持较高的机械强度,许多进口材料黄卡认证的
长期使用温度可达150℃,可查UL黄卡信息得知)、
A-1
0.15
0.15
尼龙隔热条国家标准中的常温横向抗拉强度特征
A
0.10
0.10
0.10
值规定、PU注胶隔热材料横向抗拉强度规定。本文
A-3
0.125
0.125
0.05
采用热空气老化试验,考察不同抗氧剂复配体系的2.4尼龙隔热条的耐老化实验
PA66G625尼龙隔热条在实验过程横向抗拉特征值
将样品放置于恒温鼓风老化箱中,温度设定
的变化,以强度保持率为70%为失效判别标准,对140℃,每隔100№取出5个样条,測试隔热条的横向
断桥铝型材用尼龙隔热条材料的静态使用寿命进抗拉强度特征值,分别测得数据后,重新设定实验
行了分析与预测。
温度为160℃和180℃,同样测试相应数据。
2实验部分
2.5性能测试与表征
2.1原料与助剂
尼龙隔热条的横向抗拉强度特征值按照GB/T
PA66,EPR27,河南神马;
23615.1-2009铝合金建筑型材用辅助材料第1部
短切玻璃纤维,ECS301-3,重庆国际复合;
分:聚酰胺隔热条》标准试。
受阻酚抗氧剂,1098,BASF公司;
3结果讨论
亚磷酸酯抗氧剂,168,BASF公司;
3.1尼龙隔热条材料老化过程横向抗拉特征值的
胶类抗氧剂,市售;
碳自由基捕获剂,市售
3.1.1未添加抗氧剂对尼龙隔热条老化性能的影响
其他助剂,市售
聚酰胺的主链是由C-N键和C-C键共同组成
2.2仪器与设备
的,酰胺键CON∏是整个链的薄弻环节,它的离解
双螺杆挤出机TE-35,螺杅直径35m,长径比能较低,分子链易在此处断链。热和氧是影响聚酰
32,南京科亚公司;
胺老化降解的主要因素,在使用温度下,聚酰胺在
高速搅拌混合机 SHR10A,张家港市通沙塑料无氧条件下是相当稳定的,即使加热到170℃强度
机械厂
也不降低,在空气中80℃以下能经受长时间的热作
老化箱101-2型