PCTFE膜材的开发与应用

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上世纪中期发展起来的建筑膜结构材料作为一种新型空间建筑结构材料,以其轻巧美观、透光节能、安全耐用、环保等优点,被广泛应用于火车站、体育场馆、展览馆、机场大厅、购物中心、娱乐中心等各项大型建筑工程中。建筑膜材是一个新兴产业,有着强大的优势和广阔的市场前景,同时也会带动新型建筑的发展。  建筑膜材是指以高强纤维织物为基布,经过一定的后整理工艺,使表面涂覆高性能树脂材料而形成的柔性复合材料,目前市场上主要生产PTFE建筑膜材和PVC建筑膜材,而PTFE建筑膜材性能优异,将是以后发展的主要方向。但是PTFE建筑膜材在烧结过程中存在着烧结温度过高,浪费大量的能源和资源,面对日益高起的能源价格,PTFE建筑膜材的生产成本也将日益增加。随着低烧结温度的PCTFE树脂的开发日益成熟,也为节能环保型建筑膜材的开发提供了可能。本文将在PTFE建筑膜材生产工艺的基础上加以改进,找出适合PCTFE建筑膜材生产的工艺。本课题主要研究以超细玻璃纤维机织平纹织物为基布,经刮涂涂层工艺整理,表面涂覆PCTFE树脂而制成的PCTFE建筑膜材的制备工艺及相关力学性能研究。本文分别从热处理基布,刮涂涂层的研究与膜材制取,力学性能测试等几方面研究,得出PCTFE建筑膜材制备过程中优化的生产工艺参数及产品力学性能及其影响因素等。希望这些工艺参数及有用的结论对PCTFE建筑膜材的产业化生产提供一定的指导。  首先,分析了PCTFE膜材的原料玻璃纤维及PCTFE分散乳液,PCTFE膜材对基布的要求很高,既要满足其较优的力学性能,还需要较高平整度及无疵点。按照要求采用较好的原料及设备,选择合适的结构参数及工艺,织造出符合PCTFE建筑膜材要求的基布。  其次,研究烧结温度及烧结时间等因素对纱线粘结性的影响,通过正交设计和分析统计方法确定最优工艺参数,确定烧结时间是主要因素,而处理温度在一定范围内影响较小,为次要因素。找出了膜材基布刮涂涂层加工成型的最优工艺参数。  然后,对不同工艺生产的膜材进行拉伸、摩擦、撕裂性能测试,均达到产品力学性能要求,通过数据分析与比较,得出膜材的力学性能主要由基布性能决定,涂层工艺和测试条件对其也有一定影响,并总结了影响其力学性能的多个因素。还分析了膜材的纱线强力利用率及拉伸各向异性及耐折性能等,为提高膜材力学性能提供一定的帮助。  最后,总结本课题的一些结论,并指出了本课题研究的一些不足,为以后深入研究提出了一些建议,对以后实际生产具有参考价值。
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