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膜材料的分類

當前常用的膜結構材料一般由兩部分組成:基材(編織物)和涂層。其材料的強度和彈性性能主要取決于基材,而進一步的性能,如防火、防水、抗紫外線侵蝕以及對機械、化學等因素的不敏感性,都必須依靠涂層來加強。
2.基材
基材基本上為一種織布,織布是由纖維構成。基材的選擇是保證膜結構品質的關鍵。運用在拉力膜結構或充氣式結構中更能顯現其基材的重要性。通常基材的材料有以下幾種:
1)尼龍(Nylon)。其耐磨性和強度較高,抗拉力較聚酯類好,但其剛度較低,使得在載重情況下可能造成皺褶的概率大為升高,易受濕度變化的影響,使得在裁剪前后產生誤差。另外,易受紫外線影響而逐漸失去抗拉力。若溫度較高,可能發生氧化而變黃、變脆。
2)聚酯類(Polyester)。又稱為滌綸,抗拉力較尼龍稍差,但其具有良好的耐久性、抗紫外線性能,且成本低,因此聚酯成為最常用的基材之一。 PVC涂層與聚酯類基材的組合在較長時間內為膜材制造的最經濟方式。
3)玻璃纖維 (Fiber Glass)。具有較強的剛度及較高的抗拉強度,但其纖維容易因重復的壓折而破壞。為克服此缺點,運用較小直徑之纖維稍微能降低破壞的程度。玻璃纖維不易受紫外線破壞,因此廣泛地應用在永久性的建筑上。
4)芳酰胺纖維(Aramids/Kevlar)。芳酰胺纖維具有較強的剛度及較高的抗撕裂強度,伸縮性比玻璃纖維好但不及尼龍和聚酯類,曝露于紫外線下同樣會使基材特性惡化。此類纖維價格較高,多用于 軍工、航空、航天工業。
2.涂層
涂層是為了進一步改善基布的性能而采取的措施。通常是用于保護基材免于紫外線的破壞和增加其自潔、防水、防火等性能。通常涂層的材料有以下幾種:
1)有機硅樹脂。它是高分子量的半有機聚合物,具有耐高低溫、憎水、防潮、電絕緣、耐輻射、不易氧化等特性。常用作玻璃纖維的涂層,其抗拉強度和彈性模量也較高,并具有很好的透光性。
2)聚氨酯樹脂。它具有良好的粘合性,涂層光澤度高,耐磨、耐腐蝕、電絕緣、彈性好、透氣性低等優點,但其耐水解、蒸汽和高溫性能不良,且價格較貴,所以實際工程采用不多。
3)合成橡膠。合成橡膠 (如丁腈橡膠、氯丁橡膠 )韌性好,耐磨、耐腐蝕、阻燃,但易發黃,故多在深色涂層使用。
4)聚氯乙烯(PVC)。聚氯乙烯具有原料豐富、價格便宜、機械性能和耐腐蝕性好、加工方便、顏色多樣化且透明度高等優點。目前絕大部分膜材均用其作為涂層材料。
5)聚四氟乙烯 (PTFE)。聚四氟乙烯具有低的摩擦系數、優良的電絕緣性和耐火性,其耐老化、耐化學腐蝕性能優于現在任何其他有機聚合物,使其成為各個工業部門都十分青睞的材料。涂PTFE的玻璃纖維膜材是一種性能十分優良的建筑材料,在國外應用較多,但目前由于價格昂貴,大量采用還受到限制。


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