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>膜结构材料的分类及其性能特点   
膜结构材料的分类及其性能特点   
发布时间:2019-03-31
 
  根据以上介绍,20世纪开发出的膜材基本上都以纺织材料为基材(包括玻璃纤维和涤纶,用以织成织物),表面再加以涂层(或贴合)。主要有两大类,一类是玻璃纤维涂PTFE树脂;另一类是涤纶织物涂PVC树脂,两种膜材的性能优劣如表 1 所示。 
   
  下面主要对这两种膜材进行详细分析。 
  (1)以玻纤织物为基材,用PTFE(或硅树脂)涂层 
  ① 产品特点 
  这种膜材是由美国DuPont(杜邦)公司和Dow Corning(道康宁)公司首先开发出来的,其优点是膜材的强度高,力学性能十分优异,同时具有很高的热稳定性和化学惰性,防火、不燃、不受紫外线影响,具有很高的自洁性和耐用性,根据资料,其使用寿命可达 25 ~ 30 年。 
  这种膜材透光性较好,透光率可达 25%,光线柔和,膜材对太阳光的反射率可达 70% 以上,可减少热量的传递,保持膜结构表面和内部不至于因阳光照射而升温过高。 
  在膜结构建筑盛行的早期,也有用玻纤织物涂PVC树脂作为膜材的(如1970年大阪世博会上美国馆所使用的),其优点是价格较玻纤织物涂PTFE的产品便宜得多,但在性能上有一定的差距,主要体现在自洁性和使用寿命上。实际使用这种膜材的相对较少。 
  ② 主要生产商 
  目前,生产玻纤织物+PTFE膜材的国外企业较多,如美国的圣戈班高功能塑料公司,这是最早进入我国膜材料市场的厂商。除此之外,德国Verseidag公司、日本中兴化成工业株式会社、沙特阿拉伯的Obeikan公司等也生产这种高品质膜材。国内主要有宁波天塔工业材料有限公司和江苏省维维高分子材料有限公司两家生产。 
  日本中兴化成工业株式会社采用的玻纤织物,其玻纤的细度是目前最小的,为 3 μm,称为玻璃纤维B丝;而有的企业采用 6 μm的DE丝。日本中兴化工指出:采用细的玻纤丝,其单位面积的抗拉强度高,耐屈曲牢度好,在受反复应力时不易疲劳,因此用这种纤维加工的膜结构材料更经久耐用。 
  德国杜肯Verseidag近年来开发了新材料,有高透光PTFE膜材,透光率可达 50%,同时具有 4 500 N/5 cm的抗拉强度,可用于需要采光又需要抗荷载的地方,另外还有吸音膜材、彩色PTFE膜材、Low – e节能膜材等,在南非世界杯上,约翰内斯堡体育场就采用了杜肯的棕色PTFE膜材。 
  宁波天塔公司经过近 10 年的努力,自主研发了永久性PTFE建筑膜材,获得国家“863”项目资金的支持,产品已逐步在工程项目上得到应用。 膜结构膜结构车棚
  (2)以聚酯纤维织物为基材进行PVC涂层 
  ① 产品特点 
  这种产品如直接作为膜材,在性能上会存在很多问题,主要在尺寸稳定性、膜材老化、自洁性能等方面不够理想。根据研究,涤纶涂PVC材料用于充气结构 8 年后,由于性能老化,断裂强度减少 10% 以上,而撕裂强度损失 20% ~ 30%。因此这种涂层织物的性能取决于涂层材料阻隔紫外线的性能,为此,涂层时还必须注意把整个织物的交织点都要覆盖住。 
  由于聚酯纤维织物经过PVC涂层后,PVC膜容易老化,随着其中增塑剂迁移和紫外线辐射的影响,膜材性能变差,膜面易被沾污而变色,这是该产品一个致命的问题。法国Ferrari(法拉利)技术织物公司针对这个问题在PVC涂层的表层再覆以PVDF层,开发出的新产品称之为FLUOTOP T,可以将热能反射掉 70%,膜面变色较少,色泽鲜艳,自洁性能提高,炭黑肮脏试验对膜几乎没有影响。据称其自洁性可与玻纤织物涂PTFE产品相媲美。