PA66GF25，不同PA66GF25隔热条吸湿性能研究

PA66GF25，不同PA66GF25隔热条吸湿性能研究

1 前言

PA66GF25尼龙隔热（词条“隔热”由行业大百科提供）条是穿条式隔热铝合金型材的核心构件，在断桥铝合金门窗中不仅具有隔热保温功能，而且连接隔热型材中两侧的铝型材（词条“铝型材”由行业大百科提供），起着结构件的作用。

尼龙隔热条中的聚酰胺分子链含有极性很强的酰胺基团(-NHCO-)，会因水、热、氧等外界环境因素影响导致其强度降低、尺寸稳定性变差，进一步影响隔热条后期穿条加工及长期使用。

不同PA66GF25隔热条因所使用原料不同，其吸湿性能、强度亦存在较大差异。因而，本文对两种不同PA66原料隔热条的吸湿性能进行了研究，并通过多种研究方法对吸湿性能差异进行详述，为进一步了解尼龙隔热条吸湿性能提供参考。

2 实验部分

2.1 实验材料

I14.8隔热条：某进口隔热条，三家国产隔热条。

2.2 主要仪器与设备

1)万能试验机,型号：GP-TS2000S30KN，深圳高品检测设备有限公司;

2)高低温试验箱,型号：TEMP800，深圳高品检测设备有限公司;

3)游标卡尺,型号：SF2000，桂林广陆数字测控股份有限公司;

4)千分尺,哈尔滨量具刃具集团有限责任公司;

5)差示扫描量热仪,型号：DSC-60H，日本岛津公司;

6)SEM扫描电镜,型号：Quanta450，美国FEI公司。

2.3 尺寸及力学性能检测

隔热条横向抗拉强度及尺寸测定按GB/T23615.1-2009进行测试，其中横向抗拉强度试样长度尺寸为35mm±1mm。

3 结果与讨论

PA66的结晶度约为30%-40%，仍存在大量非结晶区酰胺基，PA66在吸湿过程中，水分子与非结晶区的酰胺基结合，PA66分子间的氢键被破坏，分子链间出现松动，进而导致强度降低。

3.1 不同吸湿时间对不同尼龙隔热条高温横向抗拉强度的影响

聚酰胺分子中因其极性酰胺基团(-NHCO-)具有很强的吸水性，在相对湿度大的环境中会因吸湿而强度降低。

从表1中可以看出，随着吸湿时间的增加，PA66GF25隔热条高温横向抗拉强度逐渐降低，吸湿增重率逐渐增加，且从图2中可以看出，随着吸湿时间的增加，国产隔热条的高温横向抗拉强度降幅与吸湿增重率明显大于进口隔热条，同时，不同国产隔热条的高温横向抗拉强度降幅与吸湿增重率随吸湿时间的增加变化也不同。

国产隔热条多采用回收PA66，在回收过程中易发生降解，结晶度降低，产生分子量更小的PA66，更易与水分子结合，同时，在回收过程中会因掺杂的低分子物质，导致PA66的晶相结构遭到破坏，水分子亦易进入PA66体系中，进一步导致PA66吸湿增强，因此，采用优质PA66的进口隔热条高温横向抗拉强度降幅与吸湿增重率增幅小于采用回收PA66的国产隔热条，而在回收PA66中，因处理方式的不同，亦会造成国产隔热条强度的不同。

3.2 不同PA66GF25隔热条DSC曲线分析

图4为进口隔热条与3种国产隔热条的DSC曲线，从图4中可以看出，进口隔热条DSC曲线中只有一个吸收峰，发生约在262.59℃，即为PA66的熔融温度，而国产隔热条则均有多个吸收峰，其中国产隔热条3则出现了3个小的吸收峰和1个大的吸收峰，大的吸收峰为PA66熔融吸收峰,而小的吸收峰可能为为低熔点物质、PA6以及PA66降解部分熔融温度，而国产隔热条1和国产隔热条2分别出现了2个吸收峰，除A点最大熔融吸收峰外，其余可能为PA6熔融吸收峰与PA66降解部分熔融吸收峰。

除进口隔热条外，从吸收峰值来看，各国产隔热条熔融温度均在255℃左右，所用PA66均为回料，均含有低熔点物质，或为PA6，或为PA66降解物质，对成型隔热条的强度影响较大，这是进口隔热条与国产隔热条以及国产隔热条之间强度差异的主要原因。

3.3 不同PA66GF25隔热条玻纤形态及SEM断面形貌

从图5中可以看出，进口隔热条玻纤形态要明显优于国产隔热条，其玻璃纤维长度保持较好，长径比较大，且玻璃纤维表面无附着物，这是因为全新PA66在高温下完全分解，而国产隔热条则采用回收料因其含有其他杂质成分，在高温煅烧时，难以分解完全，因而在煅烧后的玻璃纤维表面会有细小颗粒包覆现象。

图6为4种隔热条缺口冲击断面SEM照片，圆柱状物质为玻璃纤维，隔热条的断裂为脆性断裂，a图中进口隔热条玻璃纤维被冲断，少量被拔出，并且玻璃纤维嵌入到PA66基体中，根部与PA66紧密粘结，露出的玻璃纤维表面附着有PA66基体，而且相邻玻璃纤维间树脂紧密相连。

而图b中国产隔热条1断裂后可发现其玻璃纤维较错综，且表面很少附着PA66基体，图c中国产隔热条2断裂后玻璃纤维虽嵌入至PA66基体中，但表面很少附着有PA66基体，图d中不易观察到玻璃纤维断裂形态。

4 结论

通过对隔热条吸湿性能的研究发现，随着吸湿时间的增加，PA66GF25隔热条高温横向抗拉强度逐渐降低，吸湿增重率逐渐增加，国产隔热条的高温横向抗拉强度降幅与吸湿增重率明显大于进口隔热条，不同国产隔热条的高温横向抗拉强度降幅与吸湿增重率随吸湿时间的增加变化也不同。

从各隔热条DSC曲线来看，进口隔热条只有一个吸收峰，而国产隔热条则出现多个吸收峰，且采用不同原料隔热条其吸收峰亦有不同，原料的差异决定隔热条性能差异，进口隔热条因其采用全新PA66，强度很高，而国产隔热条所采用回收PA66，强度较低，且添加物质对隔热条强度进一步降低。

进口隔热条的玻纤形态及SEM断面形貌均优于国产隔热条，进口隔热条煅烧后玻璃纤维表面未有附着物，纤维长径比较大，而国产隔热条煅烧后玻璃纤维表面杂质较多，且纤维长径比小，SEM断面形貌进一步说明进口隔热条中PA66基体与玻璃纤维结合较好，玻璃纤维取向性较好，国产隔热条中玻璃纤维与PA66基体结合较差，玻璃纤维分散性、取向性较差。