PTFE_玻璃纤维建筑膜材料的发展和生产工艺.docx
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PTFE-玻璃纤维建筑膜材料的发展和生产工艺朱聪聪1,2,陈南梁1,2(1.东华大学纺织学院,上海201620;2.东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心,上海201620)摘要:主要介绍PTFE建筑膜材料的特点及应用,概述PTFE膜材在国内外的发展状况,分析膜材的生产工艺,并对PTFE乳液浓度、干燥温度、烘焙温度、烧结温度及烧结时间等几项重要的工艺参数进行探讨,指出我国PTFE膜材发展中存在的问题,为今后的研究提供参考。关键词:建筑膜材;玻璃纤维;PTFE;生产工艺中图分类号:TU56+4.7文献标识码:A文章编号:1001-702X(2013)01-0034-03DevelopmentandproductionprocessofPTFE-FiberglassfabricarchitecturalmembranesZHUCongcong1,2,CHENNanliang1,2(1.CollegeofTextiles,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China;2.EngineeringResearchCenterofTextileTechnicalofEducationMinistry,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)膜结构建筑是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,用钢性支撑、上绷膜面,形成大跨度的空间结构。膜结构建筑被誉为现代高科技建筑和21世纪的建筑,具有结构轻、跨度大、防火难燃、外表美观等优点。其自由灵活的大空间,优美多变的曲线,还有半透明膜材所形成的明亮柔和的室内环境,富有现代化气息的构造技术等等,使膜结构建筑提供给人们不同于传统建筑的全新视觉感受,为建筑设计提供了前所未有的广阔空间和新的可能性[1]。以高强纤维织物为骨架材料、表面涂覆高性能涂层材料,并具有良好的阻燃、耐老化、抗风载雪及自洁性能,可广泛用作展览、体育、交通、休闲等建筑物的屋顶复合材料,人们称之为现代建筑膜结构材料[2]。目前可以将建筑膜材大体分为3类:第1类是以玻璃纤维织物为基材表面涂覆聚四氟乙烯(PTFE)制成,性能最优;第2类是以玻璃纤维织物为基材表面涂覆PVC加工而成;第3类是以聚酯(涤纶)织物为基材涂覆PVC而成,在3类膜材中性能最差[3]。聚氯乙烯(PVC)虽然柔韧性能较好,易于加工,但其抗紫外线能力较差,在太阳光的长期照射下容易发生化学变化,而且自洁性差,所以PVC膜材一般用于临时性建筑。PTFE膜材抗紫外线能力强,透光性和自洁性好,难燃,耐老化性能优良,适用于永久性建筑。1PTFE建筑膜材料概述PTFE膜材料是采用浸渍涂层法,在超细玻璃纤维基布上涂覆PTFE树脂而制成的复合材料。经过浸渍后,玻纤布表面涂上了薄薄一层氟树脂,再经过干燥、烘焙、烧结等工序,达到玻纤布与PTFE牢固结合的目的,成为一种既具玻纤特性,还有PTFE诸多优异性能的新型材料。制作膜材的过程中,玻纤布需要进行多次浸渍,而且要适当控制每次浸渍的树脂量,过少达不到产品的性能要求,过多则在烧结后容易出现龟裂现象[4]。玻璃纤维具有强度高、伸长小、耐高温、化学稳定性好、使用寿命长等优点,可弥补PTFE的不足,保持尺寸的稳定,符合膜材基布耐高温性和抗拉强度的要求[5]。通常情况下,玻璃纤维直径越小,强度越高,所以用于建筑织物的玻璃纤维要求纤维直径小,通常采用B级纱(2.51~3.81μm),这类玻纤抗拉强度比钢还高,并具有很高的抗撕拉强度,尺寸稳定性好,不基金项目:国家科技支撑计划项目(2011BAE10B02)收稿日期:2012-07-10作者简介:朱聪聪,女,1989年生,山东聊城人,硕士研究生,主要从事玻璃纤维膜材料开发及性能研究。·34·新型建筑材料2013.1朱聪聪,等:PTFE-玻璃纤维建筑膜材料的发展和生产工艺燃烧[6]。一般要求玻璃纤维基布的单位面积质量在150g/m2以上,涂层单位面积质量在400~1100g/m2,膜材料厚度在0.5mm以上[7]。聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、阻燃和良好的抗老化能力,能在-180~250℃的温度下长期工作,涂在织物上可提高其抗拉强度和弹性系数。另外,PTFE树脂具有斥水、斥油,高润滑不黏的特性,所以不容易附着脏物,而且PTEF的表面摩擦力很小,附着的脏物会被雨水自动冲掉,所以PTFE膜材料具有较强的自洁性。PTFE作为建筑织物的涂覆材料,具有其它同类材料无法比拟的优点,成为建筑膜材中的佼佼者。2PTFE建筑膜材料的应用及特点PTFE膜材具有造型轻巧自由、透光节能、阻燃、耐候性优良、使用寿命长等许多优点,被广泛应用于各种建筑中,根据不同种类PTFE膜材的性能,主要分为外膜和内膜。作为外膜主要用作顶篷材料、屋顶材料及外用装饰
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