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化学名称乙烯-四氟乙烯共聚物，是一种含氟高分子热塑型材料，是人工高强度氟聚合物，ETFE膜材直接由材料成膜。ETFE膜材具有良好的耐久性、易洁性和稳定性，是一种典型的非织物类膜材，为目前国际上最先进的薄膜材料。国家体育场选用的是0.25毫米厚、无色透明带印刷点的ETFE膜材。PTFE化学名称聚四氟乙烯，是种化学惰性材料，是以玻璃纤维为基材形成PTFE膜材。PTFE也具有优良的耐久性、易洁性和稳定性。国家体育场选用的PTFE膜材根据位置的不同，为吊顶区域的吸声膜材和内环立面的防水膜材。经测试，E

2、TFE膜材和PTFE膜材的防火性能均可达到B1级，为难燃材料。1.PTFE膜材的特点（1）PTFE膜材的最大特点是强度高，中等强度的PTFE膜厚度仅0.8mm，但它的拉伸强度已达到钢材的水平；而且弹性模量较低，有利于膜材形成复杂的曲面造型；（2）使用温度范围广，能够在-70℃～230℃的温度范围内使用；（3）具有独特的光学性能，白天入射光线成为自然温射光，防止眩目，无阴影，光线均匀分布；几乎没有紫外线透过，防止了内部装饰材料和设备的褪色；夜间高反射性能使得房间具有卓越的照明效果，减少电能消耗，而且可衬托出夜空中建筑物的辉煌；（4）自洁性好，雨水可冲刷掉表面的附着物；（5）具有

3、高透光率，透光率为13%，对热能反射率73%，热吸收量很少；（6）使用寿命在25年以上。2.ETFE膜材的特点        “ETFE”是英文EthyleneTetraFluoroEthylene的缩写，中文名称为乙烯－四氟乙烯共聚物。ETFE膜材具有较高的抗拉强度、抗冲击强度及抗撕裂能力。ETFE膜材的厚度通常在0.05～0.25mm。随着厚度的增加，膜材的硬度将增加，同时也更脆，增大了加工难度。ETFE材料的典型用法是，将两层或三层膜材“焊接”在一起，运送到工地。然后充气使它们膨胀成气枕。（1）由氟塑料制造的，它也可和织物膜材一样施加预拉力；（2）抗温度变化，能直接暴露

4、于-200℃—150℃的温度中；（3）ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射，以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷，该材料的半透明度可进一步降低到50%；（4）特有抗粘着表面使其具有高抗污，易清洗的特点，通常雨水即可清除主要污垢；（5）ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落。厚度通常为0.05mm～0.25mm，且该膜质量很轻，每平方米只有0.15kg～0.35kg。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势；（6）ETFE膜完全为可再循环利用材料，可再次利用生产新的膜材料，或者分离杂质后生产其它ETFE产品

5、；（7）耐腐蚀特性，同时又有对金属特有的较强粘着特性，克服了聚四氟乙烯对金属的不粘合性缺陷，加之其平均线膨胀系数接近碳钢的线膨胀系数，使ETFE（F-40）成为和金属的理想复合材料，具有极优良的耐负压特性；（8）ETFE膜使用寿命至少为25～35年，是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料；（9）通常以气垫的形式应用于建筑中，气垫的经济跨度一般在3~5m。通过钢结构、铝合金结构或索网可以将多个气垫连接在一起组成大覆盖空间。就每一个气垫而言，都是一个充气结构；而就整个结构而言，每一个气垫单元又相当于围护结构。需要不断的监控和补充气压。        相比来说，ETFE膜比PTF

6、E膜具有更高的透光度和更好的抗化学能力，能抵抗多数的酸和碱；ETFE膜抗自然老化能力强并较好的加工性及机械性，由于ETFE膜是直接由塑料成膜，没有基材，所以其抗拉强度、抗撕裂强度不如PTFE膜，而且一次性投资高，使用过程中维护费用高，对锐利的物体抵抗能力差。3.膜材应用情况        目前世界上有能力生产与加工ETFE膜材的厂家较少，仅德国、美国、日本等国少数几个公司可生产ETFE膜材，而具有ETFE膜材加工制作、安装能力的公司更少。ETFE膜材在国外已有20多年的应用历史。由于其极好的透光性能，特别适合建造需人工模拟自然环境的建筑如植物园以及运动场馆等。如荷兰Arnhi

7、em动物园、英国的Hampshire网球与健身俱乐部、英国的伊甸园、德国的“MobyDick”游泳池、瑞士苏黎世的Masoala雨林等建筑均采用ETFE膜。        纤织物涂层PTFE建筑膜材是在20世纪70年代初期以美国杜邦、康宁玻纤公司为主的几家公司和设计单位联合开发研制的。1973年首次将这种建筑膜材应用于美国加利福尼亚大学拉维恩学院的学生活动中心的屋顶上。该建筑在使用了20多年后。经跟踪检测其PTFE建筑膜材质基本如初。        目前，PTFE膜材应用范围已比较广泛，包括各类体育建筑