铝型材隔热条应用的安全性问题

1.隔热条的重要性

在我国,建筑能耗占社会总能耗的25％。随着经济发展和人民生活质量、居住环境的提高,这个比例还会不断增长。建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分,是建筑物热交换热传导最活跃、最敏感的部位,是墙体失热损失的5-6倍。门窗和幕墙的节能约占建筑节能的40％左右,具有权重很高的地位（如下表1）。   

表1  各部分能耗在建筑能耗中所占百分比

表1显示，影响建筑能耗最直接的因素是建筑围护结构保温隔热性能的优劣，而外围结构热工性能最薄弱的环节是窗户，随着新型墙体材料和外墙保温技术的广泛应用，其它围护结构的保温隔热能力得到了较大的提高，近几年我国利用国外的断桥技术，已在全国大量生产断桥隔热铝门窗，断桥铝门窗不仅隔热性能有突出的提高，并可制成内外不同的色彩和花纹、例如木纹铝材，并在气密性、水密性、抗风压、防污染方面均有其他材料无可比拟的优势。由于高层建筑门窗要求一是要材质轻，二是强度高，三是使用寿命长，四是防火性能好，五是采光性能好，隔热铝合金窗均能满足上述各项要求，因此在未来很长一段时间仍为主流产品。

近十年，隔热铝门窗幕墙行业发展迅速，得益于国家和各型材厂的大力推广，隔热铝门窗幕墙所采用的断热冷桥技术，就是将铝合金窗框分成三部分组成复合材料，即外部铝合金框、内部铝合金框以及连接内外铝框的中间芯子部分，而中间芯子部分即称为“断热冷桥”。因此“芯子”部分的材料选择关系着整个隔热铝门窗幕墙的安全性。目前国内“芯子”部分的材料有两种，第一种是穿条式聚酰胺隔热条，第二种是浇注式聚氨酯隔热胶，两者使用比例为8:2。

国外几十年前就有了隔热门窗，隔热条使用的材料经历了PVC、ABS等。最后才确认了PA66GF25这一复合材料。国外在使用PVC、ABS等材料作为隔热条时，其线膨胀系数无法与铝型材匹配，用户常年使用时幕墙门窗会漏雨、漏风，完全达不到“三性”要求，大大降低了隔热效果，而且PVC、ABS等这些通用塑料的耐老化差的问题是安全的最大隐患。

玻纤增强尼龙66复合材料与其他复合材料相比具有机械性能优异、耐老化性好、高低温性能稳定、尺寸精度高、线膨胀系数与铝型材匹配，保证了门窗的“三性”要求。同时参考国外几十年隔热条的使用经验，最终确定了PA66+25%玻纤这种复合材料最为适合作为隔热条的材料。

目前国内生产隔热条厂家的技术水平参差不齐，由于PA66GF25复合材料的材料成本高、挤出成型工艺复杂，所以国内绝大部分厂家生产的隔热条都不符合GB/T23615.1-2009。根据市场调查，目前国内市场节能铝门窗幕墙使用的隔热条数量有近10亿米，而真正使用PA66GF25的不过40%左右，其余的60%基本都是采用PVC等材料，在40％PA66GF25隔热条中有15％是采用正牌PA66原料生产的，约25％是采用副牌或回收水口PA66生产的，因此真正安全合格的隔热条占总用量的15%左右。这种现象应当引起各地方建设行政主管部门、有关质量监督部门和用户的注意，尤其注意那些不在铝型材厂生产的以及铝型材厂根据用户要求而生产的隔热型材，否则势必给节能铝门窗幕墙行业带来严重后果和不良影响。

1.假冒伪劣隔热条存在的因素

1) 原料及加工成本低

正牌PA66的价格在30000~36000元/吨，副牌或回收水口PA66的价格在11000~15000元/吨，正牌PVC的价格在9000~10000元/吨，副牌或回收的PVC价格在4000~6000元/吨，以常规I-14.8隔热条为例，一吨PA66GF25原料可生产22000米，而一吨PVC原料可生产28000米，成本差异明显（如下表2所示）。

表2   不同材质I-14.8隔热条成本对比

1) 加工技术水平落后

PA66GF25复合材料加工温度范围窄，对挤出工艺要求相当苛刻，产品性能、产品外观质量、尺寸精度、复杂异型条主要依赖于原材料质量、加工工艺和模具设计水平。

2) 材料韧性优势误导型材厂家和门窗厂

型材厂家在穿条和门窗厂拉弯时，从使用角度看似乎PVC或回收PA66更具优势。PVC属于通用塑料，材料韧性较好，在穿条和拉弯时不易爆裂。而收水口PA66是已经使用过多次回收的，其分子量分布范围宽，同时含有许多杂质（一般含有PA6、PVC、PP、PE、ABS等），韧性较好。

3) 铝型材厂家辨别和使用隔热条经验不足

中国使用隔热条的时间不超过10年，各标准执行不坚决，行业不规范，导致生产假冒隔热条的企业越来越多，严重扰乱了市场秩序，这些都是在用各铝型材厂家的信誉和人民的安全做代价的。

1.使用假冒伪劣隔热条的危害

1) 尺寸精度不稳定，无法保证隔热铝门窗幕墙“三性”要求

质量低劣的隔热条由于原料成本低，成分复杂、挤出工艺落后、粗放生产、模具设计水平不足等因素，导致产品尺寸精度低，如果经过穿条后制成隔热门窗，则门窗边框受雨水渗透，隔热效果大大降低，并且边框墙体受潮发霉，影响建筑外观。劣质隔热条吸水后尺寸迅速膨胀，常年使用则铝门窗极容易脱落，危险!

2) 力学性能低

以注塑标准样条为对比，PVCGF25的材料强度为30~55Mpa，回收水口PA66GF25的材料强度为90~130 Mpa，正牌PA66GF25的材料强度为160~190 Mpa。经过单螺杆挤出的产品性能大大降低，尤其是形状复杂的幕墙隔热条承载着大质量的铝幕墙，力学性能的要求非常高。

3) 耐老化性能差

拉伸强度和耐老化性能直接关系到隔热铝门窗幕墙的安全性，PVC的耐老化在塑料家族中是最差的，而且有毒。经过试验，PVC在南方室外环境放置12年的时间就几乎失去了力学性能，而如果用PVCGF25隔热条其安全使用年限不大于10年。目前我国使用PA66GF25隔热条的时间不足10年，GB/T23615.1-2009中1000小时的热老化和JG/T174-2005中的200小时耐紫外老化的测试对使用年限具有一定的指导意义，经过反复测试，回收PA66隔热条和PVC隔热条不符合GB/T23615.1-2009、JG/T174-2005的耐老化要求，只有使用正牌PA66GF25隔热条其耐老化性能才达标。

4) 与铝型材线膨胀系数不匹配

PVC的线膨胀系数(8.3~12×10^-5K^-1)，副牌PA66GF25的线膨胀系数为(3.0~4.5×10^-5K^-1)，正牌PA66GF25的线膨胀系数为(2.3~3.5×10^-5K^-1)，铝合金的线膨胀系数(2.35×10^-5K^-1)，线膨胀系数对隔热门窗的重要性不言而喻。

5) 不安全环保

假冒PVC隔热条在长期的使用过程中会缓慢释放毒气，因为PVC隔热条在生产时添加了增塑剂（对苯二甲酸二丁酯）、抗老化剂（硬脂酸铅盐）等一些有毒助剂来增强其耐热性、韧性等，如果温度达到70℃以上PVC会分解产生氯气、氯化氢等刺激性气体，有毒！而回收水口PA66含有相当量的PVC、PP、PE等塑料杂质，成分更复杂，毒性更大！如果长期使用，材料内部不相容的杂质会与尼龙界面结合脱离，杂质析出，内部结构破坏，性能明显降低。

2. 结 语

由不少于65%的聚酰胺66和25% + 2.5%的玻璃纤维组成，在金属隔热型材中起减少热传导作用并具有结构连接作用的聚酰胺型材。

隔热条是穿条隔热铝型材的核心构件，它即是铝型材中热量传递路径上的“断桥”,减少热量在铝型材部位的传递；又是隔热型材中两侧铝型材的结构连接件（见图2-1），通过它的连接使得隔热铝型材的三个部分成为一个整体，共同承受荷载。它与胶条不同，是通过机械滚压制成新的复合材料，不能单独更换，更换只能整根型材一起更换。

介绍尼龙66隔热条在隔热铝门窗幕墙的节能作用，分析了伪劣尼龙66隔热条存在的因素及对整个隔热铝门窗幕墙安全性的影响。

目前国内隔热铝门窗工程实例中不乏有企业用进口PA66隔热条的隔热样窗进行投标，中标后再采用PVC隔热条过国产低价隔热条进行实际加工或以合格PA66隔热条与PVC、低价PA66隔热条混用，甚至将质优隔热条有商标标识的条面对外，以“证明”所用隔热条的档次，这种“瞒天过海”具有很强的隐蔽性，由于进口隔热条价格高，而PVC隔热条质量确实太差，所以许多隔热条厂家采取折中办法，适当提高挤出工艺和设备，采用回收PA66进行生产，此类隔热条在进行检测时大部分力学性能符合标准要求，但其机械强度不稳定、耐热性、耐老化性是无法与正牌PA66原料相比的，还有些工艺设备落后的厂家采用正牌PA66注塑件进行相关性能检测，并将所得检测报告作为其成品隔热条的性能检测报告示人，这种原材料的检测数据仅能代表其材质性能，如果经过挤出定型等加工工艺出厂的产品性能会大大降低。一些隔热铝门窗企业在充分了解PVC、国产低价隔热条及进口隔热条这三者之间较大的性能差别后采取了既经济又相对保险的方案：窗框铝型材采用低价但又检测合格的国产PA66隔热条，窗扇铝型材采用高品质隔热条，因为窗框铝型材是固定于墙体之上，即使有质量风险也不会出现大问题，而窗扇铝型材是活动的且是单独承载受力的，所以不敢有质量隐患。

因此，各铝型材厂家和正规隔热条厂家应联手起来，共同抵制假冒伪劣产品，不要像“毒奶粉”事件一样影响了整个行业的发展，建筑乃百年大计，安全问题，人人有责！