新型功能材料ETFE膜和PTFE膜

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1、新型功能材料:ETFE膜和PTFE膜　　2009-08-26????????ETFE化學(xué)名稱乙烯-四氟乙烯共聚物，是一種含氟高分子熱塑型材料，是人工高強(qiáng)度氟聚合物，ETFE膜材直接由材料成膜。ETFE膜材具有良好的耐久性、易潔性和穩(wěn)定性，是一種典型的非織物類膜材，為目前國(guó)際上最先進(jìn)的薄膜材料。國(guó)家體育場(chǎng)選用的是0.25毫米厚、無(wú)色透明帶印刷點(diǎn)的ETFE膜材。PTFE化學(xué)名稱聚四氟乙烯，是種化學(xué)惰性材料，是以玻璃纖維為基材形成PTFE膜材。PTFE也具有優(yōu)良的耐久性、易潔性和穩(wěn)定性。國(guó)家體育場(chǎng)選用的PTFE膜材根據(jù)位置的不同，為吊頂區(qū)域的吸聲膜材和內(nèi)環(huán)立面的防水膜材。經(jīng)測(cè)試，E

2、TFE膜材和PTFE膜材的防火性能均可達(dá)到B1級(jí)，為難燃材料。1.PTFE膜材的特點(diǎn)（1）PTFE膜材的最大特點(diǎn)是強(qiáng)度高，中等強(qiáng)度的PTFE膜厚度僅0.8mm，但它的拉伸強(qiáng)度已達(dá)到鋼材的水平；而且彈性模量較低，有利于膜材形成復(fù)雜的曲面造型；（2）使用溫度范圍廣，能夠在-70℃～230℃的溫度范圍內(nèi)使用；（3）具有獨(dú)特的光學(xué)性能，白天入射光線成為自然溫射光，防止眩目，無(wú)陰影，光線均勻分布；幾乎沒(méi)有紫外線透過(guò)，防止了內(nèi)部裝飾材料和設(shè)備的褪色；夜間高反射性能使得房間具有卓越的照明效果，減少電能消耗，而且可襯托出夜空中建筑物的輝煌；（4）自潔性好，雨水可沖刷掉表面的附著物；（5）具有

3、高透光率，透光率為13%，對(duì)熱能反射率73%，熱吸收量很少；（6）使用壽命在25年以上。2.ETFE膜材的特點(diǎn)????????“ETFE”是英文EthyleneTetraFluoroEthylene的縮寫，中文名稱為乙烯－四氟乙烯共聚物。ETFE膜材具有較高的抗拉強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度及抗撕裂能力。ETFE膜材的厚度通常在0.05～0.25mm。隨著厚度的增加，膜材的硬度將增加，同時(shí)也更脆，增大了加工難度。ETFE材料的典型用法是，將兩層或三層膜材“焊接”在一起，運(yùn)送到工地。然后充氣使它們膨脹成氣枕。（1）由氟塑料制造的，它也可和織物膜材一樣施加預(yù)拉力；（2）抗溫度變化，能直接暴露

4、于-200℃—150℃的溫度中；（3）ETFE膜的透光率可高達(dá)95%。該材料不阻擋紫外線等光的透射，以保證建筑內(nèi)部自然光線。通過(guò)表面印刷，該材料的半透明度可進(jìn)一步降低到50%；（4）特有抗粘著表面使其具有高抗污，易清洗的特點(diǎn)，通常雨水即可清除主要污垢；（5）ETFE膜達(dá)到B1、DIN4102防火等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，燃燒時(shí)也不會(huì)滴落。厚度通常為0.05mm～0.25mm，且該膜質(zhì)量很輕，每平方米只有0.15kg～0.35kg。這種特點(diǎn)使其即使在由于煙、火引起的膜融化情況下也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)；（6）ETFE膜完全為可再循環(huán)利用材料，可再次利用生產(chǎn)新的膜材料，或者分離雜質(zhì)后生產(chǎn)其它ETFE產(chǎn)品

5、；（7）耐腐蝕特性，同時(shí)又有對(duì)金屬特有的較強(qiáng)粘著特性，克服了聚四氟乙烯對(duì)金屬的不粘合性缺陷，加之其平均線膨脹系數(shù)接近碳鋼的線膨脹系數(shù)，使ETFE（F-40）成為和金屬的理想復(fù)合材料，具有極優(yōu)良的耐負(fù)壓特性；（8）ETFE膜使用壽命至少為25～35年，是用于永久性多層可移動(dòng)屋頂結(jié)構(gòu)的理想材料；（9）通常以氣墊的形式應(yīng)用于建筑中，氣墊的經(jīng)濟(jì)跨度一般在3~5m。通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)、鋁合金結(jié)構(gòu)或索網(wǎng)可以將多個(gè)氣墊連接在一起組成大覆蓋空間。就每一個(gè)氣墊而言，都是一個(gè)充氣結(jié)構(gòu)；而就整個(gè)結(jié)構(gòu)而言，每一個(gè)氣墊單元又相當(dāng)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)。需要不斷的監(jiān)控和補(bǔ)充氣壓。????????相比來(lái)說(shuō)，ETFE膜比PTF

6、E膜具有更高的透光度和更好的抗化學(xué)能力，能抵抗多數(shù)的酸和堿；ETFE膜抗自然老化能力強(qiáng)并較好的加工性及機(jī)械性，由于ETFE膜是直接由塑料成膜，沒(méi)有基材，所以其抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度不如PTFE膜，而且一次性投資高，使用過(guò)程中維護(hù)費(fèi)用高，對(duì)銳利的物體抵抗能力差。3.膜材應(yīng)用情況????????目前世界上有能力生產(chǎn)與加工ETFE膜材的廠家較少，僅德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)少數(shù)幾個(gè)公司可生產(chǎn)ETFE膜材，而具有ETFE膜材加工制作、安裝能力的公司更少。ETFE膜材在國(guó)外已有20多年的應(yīng)用歷史。由于其極好的透光性能，特別適合建造需人工模擬自然環(huán)境的建筑如植物園以及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館等。如荷蘭Arnhi

7、em動(dòng)物園、英國(guó)的Hampshire網(wǎng)球與健身俱樂(lè)部、英國(guó)的伊甸園、德國(guó)的“MobyDick”游泳池、瑞士蘇黎世的Masoala雨林等建筑均采用ETFE膜。????????纖織物涂層PTFE建筑膜材是在20世紀(jì)70年代初期以美國(guó)杜邦、康寧玻纖公司為主的幾家公司和設(shè)計(jì)單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制的。1973年首次將這種建筑膜材應(yīng)用于美國(guó)加利福尼亞大學(xué)拉維恩學(xué)院的學(xué)生活動(dòng)中心的屋頂上。該建筑在使用了20多年后。經(jīng)跟蹤檢測(cè)其PTFE建筑膜材質(zhì)基本如初。????????目前，PTFE膜材應(yīng)用范圍已比較廣泛，包括各類體育建筑