目前建筑能耗占社會總能耗的27 %以上，門窗幕墻是建筑節 能的關鍵，開發節能型建筑門窗幕墻用高性能隔熱材料己成為當前重要課題。針對鋁合金門窗幕墻的節能問題，市場存在兩 種形式的隔熱技術：“穿條式”和“澆注式”，前者采用的是玻 纖增強尼龍66隔熱條，而后者是澆注成型的聚氨酷彈性體。兩種材料的性能及其應用加工工藝技術各具特色，能滿足不同的市場 需求。近年來，玻纖增強尼龍66隔熱條的加工技術水平己經有了顯著提升，產品性能也達到了同類產品的性能指標，而由于“澆注式”復合鋁合金型材生產工藝特殊性對聚氨酷彈性體的力學 性能、澆注成型工藝等方面提出了更特別的要求，目前該市場仍然被極個別的國外公司所壟斷，從而限制了該項鋁合金節能技術在國內的快速推廣。
因此，本文從擴鏈劑以及聚醚改性硅油兩方面出發，研宄其對注膠隔熱鋁型材用高性能聚氨酷彈性體的影響。
1實驗部分
1.1試劑與儀器
高活性聚醚多元醇(M=550);異氰酸酷(即液化MDI，NCO含 量30.64 %)為工業級;乙二醇(EG)為分析純;1,4-丁二醇(BDO)為 分析純;1,6-己二醇(HD)為分析純;聚醚改性硅油，自制;錫類和胺類復配催化劑，自制。
不銹鋼模具，自制;DHG-9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱;LX-D型邵爾橡塑硬度計;GL301型聚氨酷澆注機;英國 INSTRON-1185萬能試驗機。
1.2試樣制備
在室溫下，準確稱取高活性聚醚多元醇、擴鏈劑、聚醚改性 硅油及催化劑于澆注機A料筒中攪拌均勻，構成聚醚組份(A組 份);將異氰酸酷(B組份)置于澆注機B料筒中。按照異氰酸酷指數 為1的比例將A、B兩組份通過澆注機澆注到不銹鋼模具中，30 min 后，取出試樣。試樣在70 °C烘箱中熟化2 h，室溫放置24 h后，檢 測性能。依此方法，在胺錫復配催化劑量、以及異氰酸酷指數固 定的情況下，依據A組份中擴鏈劑和聚醚改性硅油用量的不同，可制備出一系列具有不同性能的聚氨酷彈性體試樣。
1.3性能測試
硬度：按GB/T 2411—2008測試。
拉伸強度：按GB/T 1040.2—2006規定的試驗方法進行測試。
沖擊強度：按GB/T 1843—2008規定的試驗方法進行測試。
2結果與討論
2.1不同擴鏈劑對聚氨酷彈性體性能的影響
本試驗固定聚醚改性硅油用量為10 %，擴鏈劑用量為5.5 %，分別以前述3種擴鏈劑擴鏈所制得的聚氨酷彈性體的力學性能見表1。由表l可知，EG擴鏈時聚氨酷彈性體硬度、拉伸強度大，隨后依次為BDO和HD;但是缺口沖擊強度的變化趨勢則相反。這 是因為隨著擴鏈劑分子中碳原子數目的增多，彈性體中硬段的密度逐漸變小，使聚氨酷彈性體力學性能下降。EG擴鏈的聚氨酷彈性體力學性能為突出，是因為EG的柔性鏈(-CH2-鏈)短，擴鏈 的聚氨酷彈性體的硬段的密度大。硬段微晶尺寸也大，使其力學性能提高，但材料的沖擊強度則低；1,6-己二醇結構中的柔性鏈長，所得到的聚氨酷彈性體伸沖擊強度高，而拉伸強度 卻差。因此，結合聚氨酷在鋁合金型材中具體的應用環境要求，選用BDO作為擴鏈劑較好。
2.2擴鏈劑用量對聚氨酷彈性體性能的影響
文以BDO為例，分析擴鏈劑用量對聚氨酷彈性體性能的影 響，實驗結果如圖1所示。
由圖1可知，隨著擴鏈劑BDO用量的增加，聚氨酷彈性體拉 伸強度明顯提高。這是由于BDO用量越高，聚氨酷大分子中硬段含量越大，內聚強度也增大，結晶性加強，其拉伸強度越高。而于材料的沖擊強度與其大分子柔性鏈段含量、大小有關，大分子硬段含量增加，相應柔性鏈段含量則減少，致使材料沖擊強度 隨BDO用量的增加而降低。綜合澆注式鋁合金型材對聚氨酷的 性能要求，BDO用量在5.5 %為宜。
2.3聚醚改性硅油對聚氨酷彈性體性能的影響
有機硅具有優異的熱穩定性(Si-O鍵能大)、耐氧化、耐候、耐 低溫等優點，利用有機硅改性后的聚氨酷隔熱膠不僅具有聚氨酷 材料的優良性能，還具有機硅材料的耐磨性、耐熱、耐寒性等特 點[4]。本文采用的是聚醚改性硅油，除具有機硅高分子化合物鍵 能高、分子鏈柔軟等特征外，還具有與聚氨酷相容性好的特點。 聚醚改性硅油對聚氨酷彈性體拉伸強度以及沖擊強度的影響如圖2所示。
由圖2可知，聚氨酯彈性體的拉伸強度隨著聚醚改性硅油用量的增加逐漸下降，而沖擊強度在聚醚改性硅油用量增加到10 %時得到顯著提升，而后則變化不明顯。這是因為聚醚改性硅油是柔性分子鏈結構，隨著它用量的升高，聚氨酷中柔性鏈含量增加，材料的拉伸強度下降，沖擊強度會提高。但聚醚改性硅油分子鏈 上的活性基團-OH很少，而且其反應活性沒有配方中高活性聚醚 多元醇中-OH的反應活性高，所以當聚醚改性硅油添加量較少時，被引入到聚氨酷分子鏈中的柔性鏈較少，所以沖擊強度提高不明 顯。而當聚醚改性硅油用量超過10 %后，參與反應的聚醚改性硅油量并未明顯提升，僅僅作為“填料”存在，所以沖擊強度變化不明顯，反而拉伸強度由于大量“填料”的加入而降低。因此，綜合各方面的性能以及成本因素，聚醚改性硅油的佳用量是10 %。
3結論
(1) 結合聚氨酷在鋁合金型材中具體的應用環境要求，選用 BDO作為擴鏈劑較好。
(2) 針對澆注式鋁合金型材對聚氨酯的性能要求，BDO用量在 5.5 %為宜。
(3) 聚醚改性硅油的佳用量是10 %。
