隔热断桥铝型材内填聚氨酯的性能分析

据悉，有学者以型号JL-GR5021的穿条式隔热断桥铝型材为例进行研究，其截面尺寸及实物如图7所示。铝型材的壁厚是为2mm，隔热条厚度为2mm，3个孔中的填充物为用前述方法填充的硬质聚氨酯的泡沫，泡沫密度为280kg/m2。

1、隔热性能分析：

合金铝的导热系数为203W/（m·K），隔热尼龙条的导热系数为0.3W/（m·K，聚氨酯泡沫的导热系数为0.03W/（m·K）。穿条式铝材的传热阻是为每个型腔室里的平均传热阻和铝合金传热阻的和，而每个型腔室的平均传热阻是由腔室传热阻与腔室中材料传热阻之和组成，按照文献的计算方法计算隔热断桥铝型材的热阻。

经计算得知，未充填聚氨酯泡沫时，型材的热阻为0.115m2+K/W;充填了聚氨酯泡沫之后，铝材的热阻是为0.188m2·K/W，比填充前提高了63.47%，其隔热性能有了很大的改善。

2、力学性能分析：

纵向的抗剪强度是判定穿条断桥铝型材力学特性的重要指标，按相关铝型材规范规定的方法进行测试。结果显示，未在填充聚氨酯时，断桥铝型材的纵向抗剪强度为32.85N/mm;填充聚氨酯后，隔热断桥铝型材纵向抗剪强度为40.55N/rmn，比填充前提高了23.44%。

二、结论：

1、当型材温度为40-50℃时，型材里聚氨酯发泡成果良好。型材温度过低时，泡沫的密度太高;型材温度过高时，泡沫泡孔之结构较为粗糙，产生空泡、烧心等现象。

2、在原料的温度是为25℃时，型材内聚氨酯发泡成果较好。伴随原材温度的上升，型材里的聚氨酯泡沫密度逐步降低。

3、随着型材长度之增加，芯材泡沫的密度逐步增大。型材的倾斜角度是为10°时，发泡成果越佳。

4、填充聚氨酯泡沫后，隔热断桥铝型材的隔热性能与力学性能有较大改善，型材热阻增大了63.47%，纵向抗剪强度增大了23.44%。