新型材料:和
ETFE 化學名稱乙烯-四氟乙烯共聚物，是一種含氟高分子熱塑型材料，是人工高強度氟聚合物，材直接由材料成膜。ETFE膜材具有良好的耐久性、易潔性和穩定性，是一種典型的非織物類膜材，為(wei) 目前國際上最先進的薄膜材料。國家體(ti) 育場選用的是0.25毫米厚、無色透明帶印刷點的ETFE 膜材。化學名稱聚四氟乙烯，是種化學惰性材料，是以玻璃纖維為(wei) 基材形成PTFE膜材。PTFE也具有優(you) 良的耐久性、易潔性和穩定性。國家體(ti) 育場選用的材根據位置的不同，為(wei) 吊頂區域的吸聲膜材和內(nei) 環立麵的防水膜材。經測試，ETFE膜材和材的防火性能均可達到B1級，為(wei) 難燃材料。
1.材的特點
（1）PTFE膜材的最大特點是強度高，中等強度的PTFE 膜厚度僅(jin) 0.8mm，但它的拉伸強度已達到鋼材的水平；而且彈性模量較低，有利於(yu) 膜材形成複雜的曲麵造型；
（2）使用溫度範圍廣，能夠在-70℃～230℃的溫度範圍內(nei) 使用；
（3）具有獨特的光學性能，白天入射光線成為(wei) 自然溫射光，防止眩目，無陰影，光線均勻分布；幾乎沒有紫外線透過，防止了內(nei) 部裝飾材料和設備的褪色；夜間高反射性能使得房間具有卓越的照明效果，減少電能消耗，而且可襯托出夜空中建築物的輝煌；
（4）自潔性好，雨水可衝(chong) 刷掉表麵的附著物；
（5）具有高透光率，透光率為(wei) 13%，對熱能反射率73%，熱吸收量很少；
（6）使用壽命在25年以上。
2. 材的特點
“ETFE”是英文Ethylene Tetra Fluoro Ethylene的縮寫(xie) ，中文名稱為(wei) 乙烯－四氟乙烯共聚物。ETFE膜材具有較高的抗拉強度、抗衝(chong) 擊強度及抗撕裂能力。ETFE膜材的厚度通常在0.05～0.25mm。隨著厚度的增加，膜材的硬度將增加，同時也更脆，增大了加工難度。ETFE材料的典型用法是，將兩(liang) 層或三層膜材“焊接”在一起，運送到工地。然後充氣使它們(men) 膨脹成氣枕。
（1）由氟塑料製造的，它也可和織物膜材一樣施加預拉力；
（2）抗溫度變化，能直接暴露於(yu) -200℃–150℃的溫度中；
（3）ETFE 膜的透光率可高達95%。該材料不阻擋紫外線等光的透射，以保證建築內(nei) 部自然光線。通過表麵印刷，該材料的半透明度可進一步降低到50%；
（4）特有抗粘著表麵使其具有高抗汙，易清洗的特點，通常雨水即可清除主要汙垢；
（5）ETFE膜達到B1、DIN4102防火等級標準，燃燒時也不會(hui) 滴落。厚度通常為(wei) 0.05mm～0.25mm，且該膜質量很輕，每平方米隻有0.15kg～0.35kg。這種特點使其即使在由於(yu) 煙、火引起的膜融化情況下也具有相當的優(you) 勢；
（6）完全為(wei) 可再循環利用材料，可再次利用生產(chan) 新的膜材料，或者分離雜質後生產(chan) 其它ETFE產(chan) 品；
（7）耐腐蝕特性，同時又有對金屬特有的較強粘著特性，克服了聚四氟乙烯對金屬的不粘合性缺陷，加之其平均線膨脹係數接近碳鋼的線膨脹係數，使ETFE（F-40）成為(wei) 和金屬的理想複合材料，具有極優(you) 良的耐負壓特性；
（8）ETFE膜使用壽命至少為(wei) 25～35年，是用於(yu) 永久性多層可移動屋頂結構的理想材料；
（9）通常以氣墊的形式應用於(yu) 建築中，氣墊的經濟跨度一般在3~5 m。通過鋼結構、鋁合金結構或索網可以將多個(ge) 氣墊連接在一起組成大覆蓋空間。就每一個(ge) 氣墊而言，都是一個(ge) 充氣結構；而就整個(ge) 結構而言，每一個(ge) 氣墊單元又相當於(yu) 圍護結構。需要不斷的監控和補充氣壓。
相比來說，ETFE膜比PTFE膜具有更高的透光度和更好的抗化學能力，能抵抗多數的酸和堿；ETFE膜抗自然老化能力強並較好的加工性及機械性，由於(yu) ETFE膜是直接由塑料成膜，沒有基材，所以其抗拉強度、抗撕裂強度不如，而且一次性投資高，使用過程中維護費用高，對銳利的物體(ti) 抵抗能力差。
3.膜材應用情況
目前世界上有能力生產(chan) 與(yu) 加工ETFE膜材的廠家較少，僅(jin) 德國、美國、日本等國少數幾個(ge) 公司可生產(chan) ETFE膜材，而具有ETFE膜材加工製作、安裝能力的公司更少。ETFE膜材在國外已有20多年的應用曆史。由於(yu) 其極好的透光性能，特別適合建造需人工模擬自然環境的建築如植物園以及運動場館等。如荷蘭(lan) Arnhiem動物園、英國的Hampshire網球與(yu) 健身俱樂(le) 部、英國的伊甸園、德國的“Moby Dick”遊泳池、瑞士蘇黎世的Masoala雨林等建築均采用ETFE膜。
纖織物塗層PTFE建築膜材是在20世紀70年代初期以美國杜邦、康寧玻纖公司為(wei) 主的幾家公司和設計單位聯合開發研製的。1973年首次將這種建築膜材應用於(yu) 美國加利福尼亞(ya) 大學拉維恩學院的學生活動中心的屋頂上。該建築在使用了20多年後。經跟蹤檢測其PTFE建築膜材質基本如初。
目前，PTFE膜材應用範圍已比較廣泛，包括各類體(ti) 育建築、展覽建築、機場建築及設施、海濱娛樂(le) 休閑建築及設施等。國際頂級場館有日本的東(dong) 京穹頂、亞(ya) 特蘭(lan) 大的佐治亞(ya) 穹頂、英國的千年穹頂、韓國的漢城體(ti) 育場等等。國內(nei) 也在大量興(xing) 起：如上海八萬(wan) 人體(ti) 育館、上海F1賽車館等。生產(chan) 這種建築膜材的國外廠家很多，如德國Mehler公司日本TaiyoKogyo公司、中興(xing) 化成工業(ye) 株式會(hui) 社、美國Chemfab公司，他們(men) 都有比較成熟的製備技術。目前國內(nei) 公司也投入研製生產(chan) ，但目前國內(nei) 膜結構公司大多數都是高價(jia) 從(cong) 國外購買(mai) 此種建築膜材進行膜結構的建設。
在我國，1997年之前，隻建造了少量的小型與(yu) 中型的膜結構，同年在上海舉(ju) 行的第七屆全國運動會(hui) ，PTFE膜結構被用在主體(ti) 育場的看台挑篷，總麵積達36100m2。這是中國第一次將膜材製成的屋頂用在大麵積的永久性建築上，具有深遠的影響。自此以後，PTFE膜材在我國陸續有應用，如上海新國際展覽中心、廣州花都新國際機場候機廳，以及各地方大量新建的中小建築中也在廣泛的應用。鳥巢工程采用了53000m2的PTFE膜結構。由於(yu) 受到技術水平的限製，ETFE膜材在我國的應用相對滯後很多，國家遊泳中心“水立方”和國家體(ti) 育場“鳥巢”使用ETFE膜結構建築材料還是ETFE膜材在我國的首次大麵積應用。
總的來講，膜結構及材料具有強大的生命力和市場，它將成為(wei) 21世紀新型建築工程材料、紡織服裝麵料和環保材料等新的經濟增長點。目前，我國膜材的生產(chan) 和應用還處於(yu) 初級階段。由於(yu) 受到化工技術和機械、電子製造水平的限製，我們(men) 生產(chan) 的品種還很少，產(chan) 量也不大。國外許多國家生產(chan) 的膜材品種多、技術含量高。國內(nei) 現有的膜結構建築用膜材絕大多數依賴進口。“水立方”所使用的建築膜材料和技術則全部是引進國外的產(chan) 品和施工設計。
概括起來，我國與(yu) 國外發達國家在新型膜材料的應用上的差距體(ti) 現在：
1）缺少性能優(you) 異的膜材的生產(chan) 技術
膜結構隻有在材料問題得到解決(jue) 之後才得以大量推廣應用，因此關(guan) 鍵問題是要提供滿足功能要求、耐久性好與(yu) 經濟的膜材。目前，我國隻有少數廠家可以生產(chan) 建築用PTFE和ETFE膜材，而且其性能較國外產(chan) 品還有較大差距。隨著PTFE和ETFE膜材在鳥巢和“水立方”工程中的應用，我國的膜材市場需求會(hui) 不斷擴大，這會(hui) 激勵我國的膜材生產(chan) 企業(ye) 加大投入，革新技術，促進膜材生產(chan) 技術的快速發展。
2）缺少膜材加工及施工技術
膜材加工及施工技術是製約我國膜材應用的又一瓶頸。現在，大麵積應用膜材的工程中，基本都是采用國外的技術，我國還缺乏獨立完成膜材設計和施工的經驗。
不過，ETFE膜材在“水立方”、和“鳥巢”工程中的應用促進了《國家遊泳中心膜結構技術及施工質量驗收標準》、《國家體(ti) 育場ETFE膜結構施工質量驗收標準》和《國家體(ti) 育場PTFE膜結構施工質量驗收標準》有關(guan) ETFE膜技術及施工的項目標準的出台，為(wei) 今後我國提高膜材加工及施工技術打下了很好的基礎。
【中國複合麵料網】
