目前建筑能耗占社会总能耗的27 %以上，门窗幕墙是建筑节 能的关键，开发节能型建筑门窗幕墙用高性能隔热材料己成为当前重要课题。针对铝合金门窗幕墙的节能问题，国际市场存在两 种形式的隔热技术：“穿条式”和“浇注式”，前者采用的是玻 纤增强尼龙66隔热条，而后者是浇注成型的聚氨酷弹性体。两种材料的性能及其应用加工工艺技术各具特色，能满足不同的市场 需求。近年来，玻纤增强尼龙66隔热条的加工技术水平己经有了显著提升，产品性能也达到了国际同类产品的性能指标，而由于“浇注式”复合铝合金型材生产工艺特殊性对聚氨酷弹性体的力学 性能、浇注成型工艺等方面提出了更特别的要求，目前该市场仍然被极个别的国外公司所垄断，从而限制了该项铝合金节能技术在国内的快速推广。
因此，本文从扩链剂以及聚醚改性硅油两方面出发，研宄其对注胶隔热铝型材用高性能聚氨酷弹性体的影响。
1实验部分
1.1试剂与仪器
高活性聚醚多元醇(M=550);异氰酸酷(即液化MDI，NCO含 量30.64 %)为工业级;乙二醇(EG)为分析纯;1,4-丁二醇(BDO)为 分析纯;1,6-己二醇(HD)为分析纯;聚醚改性硅油，自制;锡类和胺类复配催化剂，自制。
不锈钢模具，自制;DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱;LX-D型邵尔橡塑硬度计;GL301型聚氨酷浇注机;英国 INSTRON-1185万能试验机。
1.2试样制备
在室温下，准确称取高活性聚醚多元醇、扩链剂、聚醚改性 硅油及催化剂于浇注机A料筒中搅拌均匀，构成聚醚组份(A组 份);将异氰酸酷(B组份)置于浇注机B料筒中。按照异氰酸酷指数 为1的比例将A、B两组份通过浇注机浇注到不锈钢模具中，30 min 后，取出试样。试样在70 °C烘箱中熟化2 h，室温放置24 h后，检 测性能。依此方法，在胺锡复配催化剂量、以及异氰酸酷指数固 定的情况下，依据A组份中扩链剂和聚醚改性硅油用量的不同，可制备出一系列具有不同性能的聚氨酷弹性体试样。
1.3性能测试
硬度：按GB/T 2411—2008测试。
拉伸强度：按GB/T 1040.2—2006规定的试验方法进行测试。
冲击强度：按GB/T 1843—2008规定的试验方法进行测试。
2结果与讨论
2.1不同扩链剂对聚氨酷弹性体性能的影响
本试验固定聚醚改性硅油用量为10 %，扩链剂用量为5.5 %，分别以前述3种扩链剂扩链所制得的聚氨酷弹性体的力学性能见表1。由表l可知，EG扩链时聚氨酷弹性体硬度、拉伸强度最大，随后依次为BDO和HD;但是缺口冲击强度的变化趋势则相反。这 是因为随着扩链剂分子中碳原子数目的增多，弹性体中硬段的密度逐渐变小，使聚氨酷弹性体力学性能下降。EG扩链的聚氨酷弹性体力学性能最为突出，是因为EG的柔性链(-CH2-链)最短，扩链 的聚氨酷弹性体的硬段的密度最大。硬段微晶尺寸也最大，使其力学性能提高，但材料的冲击强度则最低；1,6-己二醇结构中的柔性链最长，所得到的聚氨酷弹性体伸冲击强度最高，而拉伸强度 却最差。因此，结合聚氨酷在铝合金型材中具体的应用环境要求，选用BDO作为扩链剂较好。
2.2扩链剂用量对聚氨酷弹性体性能的影响
文以BDO为例，分析扩链剂用量对聚氨酷弹性体性能的影 响，实验结果如图1所示。
由图1可知，随着扩链剂BDO用量的增加，聚氨酷弹性体拉 伸强度明显提高。这是由于BDO用量越高，聚氨酷大分子中硬段含量越大，内聚强度也增大，结晶性加强，其拉伸强度越高。而于材料的冲击强度与其大分子柔性链段含量、大小有关，大分子硬段含量增加，相应柔性链段含量则减少，致使材料冲击强度 随BDO用量的增加而降低。综合浇注式铝合金型材对聚氨酷的 性能要求，BDO用量在5.5 %为宜。
2.3聚醚改性硅油对聚氨酷弹性体性能的影响
有机硅具有优异的热稳定性(Si-O键能大)、耐氧化、耐候、耐 低温等优点，利用有机硅改性后的聚氨酷隔热胶不仅具有聚氨酷 材料的优良性能，还具有机硅材料的耐磨性、耐热、耐寒性等特 点[4]。本文采用的是聚醚改性硅油，除具有机硅高分子化合物键 能高、分子链柔软等特征外，还具有与聚氨酷相容性好的特点。 聚醚改性硅油对聚氨酷弹性体拉伸强度以及冲击强度的影响如图2所示。
由图2可知，聚氨酯弹性体的拉伸强度随着聚醚改性硅油用量的增加逐渐下降，而冲击强度在聚醚改性硅油用量增加到10 %时得到显著提升，而后则变化不明显。这是因为聚醚改性硅油是柔性分子链结构，随着它用量的升高，聚氨酷中柔性链含量增加，材料的拉伸强度下降，冲击强度会提高。但聚醚改性硅油分子链 上的活性基团-OH很少，而且其反应活性没有配方中高活性聚醚 多元醇中-OH的反应活性高，所以当聚醚改性硅油添加量较少时，被引入到聚氨酷分子链中的柔性链较少，所以冲击强度提高不明 显。而当聚醚改性硅油用量超过10 %后，参与反应的聚醚改性硅油量并未明显提升，仅仅作为“填料”存在，所以冲击强度变化不明显，反而拉伸强度由于大量“填料”的加入而降低。因此，综合各方面的性能以及成本因素，聚醚改性硅油的最佳用量是10 %。
3结论
(1) 结合聚氨酷在铝合金型材中具体的应用环境要求，选用 BDO作为扩链剂较好。
(2) 针对浇注式铝合金型材对聚氨酯的性能要求，BDO用量在 5.5 %为宜。
(3) 聚醚改性硅油的最佳用量是10 %。
