什么是PTFE膜材
什么是PTFE膜材
PTFE膜材是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。
PTFE膜材料的特点:
(1)PTFE膜材的特点是强度高,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。 PTFE膜材料的织物基材为玻璃纤维,纤维的直径范围应在3.30~4.05μm 范围内,重量应大于150g/m。
PTFE膜材料
PTFE膜材料分类
膜材可根据其强度、重量和厚度分级,分为A、B、C、D、E。设计时应根据结构承载力要求选用不同级别的膜材。
PTFE膜材料说明
涂层的主要材料应为聚四氟乙烯树脂,含量应不低于90%,涂层的重量在应大于400g/m。PTFE膜材料的厚度宜大于0.5mm。
能防止化学腐蚀和紫外线侵蚀,不易老化,在雨水中具有自洁性能。
选用要点
(1)在欧、美、日等国PTFE膜材料被定为A2级准不燃材料。PTFE膜材料在火灾环境温度超过250℃后,会释放出有毒气体,经我国公安部防火研究所的检测,按GB8624《建筑材料燃烧性能分级方法》被定为B1级难燃材料。
(2)PTFE膜材料的颜色、光线反射率与透光率宜满足下表的要求。
(3)生产厂商给出膜面物理化学性能的质量保证年限为10年。但对建成的PTFE膜面进行超过20年的耐候试验观测表明,它的力学与物理化学性能无退化现象。
PTFE膜材料特点
(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好的照明效果,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。
PTFE建筑膜材特点
重量轻
它的重量只是传统建筑材料的一小部分
强度高
玻璃纤维是纺织布料中强度最高的,它甚至比同一直径的钢丝还要牢固
柔韧性
不同与大多数固体建筑材料, 柔软的SolusPTFE膜材料可被拉伸成各种动态的弧线形状
透光性
通过内外表面的均匀透光,就形成了柔和的散射光线
低维护
在织布使用期限内,只需做极少量的清洁工作。因为织布表面的不粘性强,同时又是绷紧的, 所以雨水会把尘土冲洗掉
表面完全惰性化
恶劣的环境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用
可焊接性
每个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。焊缝的强度会大于织布本身
使用期限长
在其使用期内,PTFE 涂层的玻璃织布几乎无退化。目前, Solus织布估计可使用至少25年
防火性能
Solus织布取得A级防火评估,同时它依然保持很强的透光性 PTFE是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。有较好的焊接性能,有优良的抗紫外线、抗老化性能和阻燃性能,其防污自洁性是所有建筑膜材中最好的。
抗拉强度
经/纬向(KN/M) 可见光透过率(%) 自洁性 使用寿命 说明
PTFE玻璃纤维类膜材料124/10010-15%>20年
较好>30年
(永久性)多层功能复合材料,基层由纤维织物构成,
具有较高抗徐变能力,能作为结构材料使用
PVC聚酯纤维类膜材料115/10210-15%5-10年
一般10-15年
(临时性)多层功能复合材料,基层由纤维织物构成,
具有较高抗徐变能力,能作为结构材料使用
ETFE四氟乙烯无织物基材膜材料10/12
(0.25mm)>95%>20年
好>20年不含织物的单一聚酯膜,只有做成气枕注入
承压气体后才能构成结构承力构件
膜材料之:玻璃纤维丝径
《膜结构技术规程》CECS 158 里对G类膜材(也就是在玻璃纤维基材上涂覆PTFE的一大类膜材)的强度等级进行了划分,分为G3~G8六个等级
膜材料之:纺纱织布
玻璃纤维直径分多级:初级玻璃纤维的纤维直径一般大于20μm;中级玻璃纤维一般在10~20μm;高级玻璃纤维3~10μm。对于单丝直径小于4μm的玻璃纤维又称为超细纤维。单丝直径不同,不仅纤维的性能有差异,而且影响到纤维的生产工艺、产量和成本。
一般而言,较细的单丝可以制成较细的纱,织成较薄的布。而同样厚度的布,如用单丝直径较细的经纬纱,则布的柔软性、力学性能和耐用性更好。另一方面,拉丝时对原丝施加的浸润剂不但在拉丝时有润滑和集束作用,而且可以在一定程度上改善原丝的柔软性、耐磨性和耐弯折性。
那么,《规程》中 G8等级的PTFE膜材的丝径是3μm或4μm吗?
不是的,虽然玻璃纤维的丝径从3μm~20μm,但用于建筑膜材的基材,纺纱目前一般只采用B纱3μm、DE纱6μm、G纱9μm三种纤维丝径。可以理解为:
G8等级膜材玻璃纤维丝径只有一种,丝径3~4μm;
G5等级膜材玻璃纤维丝径有两种,丝径3~4μm或丝径6μm。
玻璃纤维的强度和柔韧性与其丝径有直接关系,纤维丝径越细强度越高,越柔软,其抗扭、耐磨、抗折等性能也越好。建筑膜材的基材所用玻璃纤维丝径对于保证PTFE膜材具有较高的强度和长期耐久性是非常重要的。 PTFE(聚四氟乙烯)膜材是一种高性能的合成材料,以其独特的化学和物理性质在诸多领域有着广泛的应用,尤其是在建筑膜结构中。以下是PTFE膜材的主要特点和优势:
化学稳定性:PTFE具有极高的化学稳定性,几乎不受任何化学物质的侵蚀,包括强酸、强碱和有机溶剂,这使得它在恶劣环境中依然能保持良好的性能。
耐高温和低温:PTFE膜材可以在-70°C至230°C的宽广温度范围内保持稳定的物理性能,适用于各种极端气候条件。
低摩擦系数:PTFE是已知固体材料中摩擦系数最低的,这一特性使得它具有很好的自洁性能,灰尘和污垢不易附着。
耐候性:具有极佳的抗紫外线能力和抗老化性能,长期暴露于户外环境中不易变色或性能衰退。
微孔结构:PTFE膜常常具有微孔结构,这些微孔结构能够使光线均匀透过,同时提供良好的透气性和一定的防水性,根据应用需求,孔径大小和分布可以有所不同。
力学性能:尽管PTFE本身较为柔软,但经过特殊加工(如双向拉伸)的PTFE膜材可以具有很高的强度和弹性模量,其拉伸强度可与钢材媲美,同时保持轻质和柔韧性,有利于塑造复杂结构。
光学性能:PTFE膜材对光线的散射和反射特性良好,可以提供均匀柔和的自然光照明,减少眩光,同时其高反射率有助于降低建筑物的冷暖空调能耗。
自洁性:由于其表面的非粘着性,雨水可以轻易冲刷掉表面的污垢,保持膜材表面清洁,减少维护成本。
PTFE膜材广泛应用于建筑领域,如体育场馆的顶篷、大型公共设施的遮阳结构、天窗覆盖物等,以及其他需要高强度、耐候性、低维护和特殊光学性能的场合。
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