什么是ETFE膜材

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什么是ETFE膜材
    由ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）生料直接制成。ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性，而且机械强度高，加工性能好。近年来，ETFE膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。这种膜材透光性特别好，号称“软玻璃”，质量轻，只有同等大小玻璃的1%；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达200℃；具有良好的声学性能。自清洁功能使表面不易沾污，且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物，清洁周期大约为5年。另外，ETFE膜可在现成预制成薄膜气泡，方便施工和维修。ETFE也有不足，如外界环境容易损坏材料而造成漏气，维护费用高等，但是随着大型体育馆、游客场所、候机大厅等的建设，ETFE更突显自己的优势。目前生产这种膜材的公司很少，这种膜材的研发和应用在国外发达国家也不过十几年的历史。北京奥运会场馆“鸟巢”和“水立方”膜结构采用ETFE膜材，是目前国内最大的ETFE膜材结构建筑，膜材采用进口产品。“鸟巢”采用双层膜结构，外层用ETFE防雨雪防紫外线，内层用PTFE达到保温、防结露、隔音和光效的目的。



ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜材是一种高性能的建筑膜材料，其独特的物理和化学特性使其在多个领域得到了广泛应用。以下是对ETFE膜材的千字分析：

一、ETFE膜材基本特性

ETFE膜材由乙烯和四氟乙烯共聚而成，是一种无织物基材的透明膜材料。它具有极高的延伸率，通常可达420%～440%，这使得它能够在不同形状和结构下保持优异的柔韧性和适应性。ETFE膜材的透光性能与玻璃相近，被俗称为“软玻璃”，其可见光透光率超过95%，紫外线穿透率也较高，但可通过表面印制遮光膜和改变膜厚度来调节光线透过率，满足不同的设计需求。

二、ETFE膜材优势分析

1、轻质高强：ETFE膜材的重量仅为同等尺寸玻璃板的约1/100，大大降低了建筑结构的自重，同时保持了良好的抗拉强度，确保了结构的稳定性。
2、耐久耐候：ETFE膜材具有卓越的耐候性，能在极端气候条件下保持性能稳定，不易老化、变黄或受紫外线侵蚀。其长期使用的环境允许温度为-200℃～150℃，满足了各种气候条件下的使用需求。
3、高透光性：ETFE膜材的高透光性使得自然光能够充分进入室内，减少了照明能耗，同时营造出明亮、舒适的室内环境。其良好的光线调节能力也满足了不同空间对光线需求的变化。
4、自洁性：膜面光洁，不易沾染灰尘和污迹，在雨水中具有很好的自洁性，减少了人工清洁的频率和成本。
5、环保可回收：ETFE膜材是一种环保材料，在使用寿命结束后可回收再利用，减少了建筑垃圾的产生和对环境的污染。


三、ETFE膜材应用领域

ETFE膜材的广泛应用领域体现了其多功能的特性：

1、建筑领域：ETFE膜材因其轻质高强、高透光性和耐候性，被广泛应用于建筑屋顶及墙体。在购物中心、教育文化中心、大型球场等场所，ETFE膜材为建筑增添了现代感和美感。
2、能源领域：在太阳能集热器和光伏电池封装领域，ETFE膜材因其卓越的耐热性和耐候性，成为重要的封装材料。它能够有效保护光伏电池，提高能源转换效率。
3、温室领域：ETFE膜结构建造的温室因其良好的透光性和保温隔热性能，广泛应用于农业大棚和植物园/动物园等场所。
4、电子领域：ETFE薄膜因其机械强度高、相对密度小、耐辐照等特点，被用于制作特种电线电缆的绝缘层，特别是在航空航天领域的应用尤为突出。


四、ETFE膜材挑战与前景

尽管ETFE膜材具有诸多优势，但其高成本和技术门槛仍是限制其广泛应用的主要因素。相比传统建筑材料，ETFE膜材的成本较高，使得一些低收入地区难以承受。同时，其制造和安装过程对技术要求较高，需要专业的施工团队进行操作。
然而，随着环保意识的提高和技术的不断进步，ETFE膜材的市场需求正在不断增加。许多国家和地区的政府对于高性能建筑材料的推广和使用提供了政策支持和财政投资，进一步推动了ETFE膜材市场的发展。未来，随着技术的进步和成本的降低，ETFE膜材有望在更多领域得到广泛应用，为现代建筑和能源领域带来更多创新和突破。

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ETFE膜材料产品分类
ETFE（四氟乙烯无织物基材膜材料）
按厚度分为50、80、100、150、200μm。

ETFE膜材料产品说明
适用于建造需要充足室内阳光的建筑空间的屋盖或墙体。ETFE膜材料允许产生大的弹性变形，但会出现蠕变性延伸，故不适宜做有抗力要求的张拉结构体系的空间膜面。
具有轻质与优良的透光性能，重量约为同等尺寸玻璃板的1/100，可用作需要透光的建筑屋顶及墙体。

ETFE膜材料选用要点
（1）ETFE膜材料和玻璃的透光光谱基本一致，紫外线穿透率高，可见光的透光率＞95%。可通过表面印制遮光膜和改变膜厚度来调节与控制光线和紫外线透过率，其透光率可控制在50%～96%之间。
（2）长期使用的环境允许温度为-200～150℃。
（3）在火灾环境中达到熔点后会出现熔洞，熔洞边界燃烧蔓延，但不产生明火，也不会滴落。按我国GB8624《建筑材料燃烧性能分级方法》被定为B1级难燃材料。
（4）将ETFE膜材料制成具有隔绝空气层的气被膜面时，它具有良好的保温隔热性能。
（5）ETFE膜材料具有良好的化学稳定性能与防腐蚀性能。
（6）ETFE膜材料的极限抗拉强度在40MPa以上，在低于20MPa时膜材料呈现弹性状态，允许折叠，具有良好的抗撕裂能力。
（7）耐候性能极佳，经长时间曝晒试验表明其力学性能并无变化。
（8）生产厂家对ETFE膜材料的质量保证期为10年，实际的使用寿命可超过20年。
（9）膜面光洁，抗灰尘和污迹的侵蚀，在雨水中具有很好的自洁性。此外，膜面具有良好的抗冰雹冲击韧性。
（10）ETFE膜材超过使用寿命后，可回收，可重新整合，也可热熔成颗粒状原材料。

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ETFE膜材料与PVC和PTFE两种常用织物膜材料的部分性能和参考价格比较见下表。

-	聚酯类面层PVC膜材料	PTFE膜材料	ETFE膜材料
拉强度 经向/纬向（kN/m）	115/102	124/100	10/12（0.25mm厚）
可见光的透光率（%）	10～15	10～50	>95%
弹性/折痕的恢复能力	一般	低	高
膜面自洁性能保持期	5～10年	>20年	>20年
膜材料力学性能保持期	10～15年	>30年	>20年

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ETFE膜材优点
透光性：ETFE膜材料的透光光谱与玻璃相近（俗称为“软玻璃”）。纯净的ETFE无色，可加工到透明的ETFE薄膜，透光性高达95%，也可以通过表面印刷降低透明度到50%；由于其极好的透光性能，特别适合建造需人工模拟自然环境的建筑如植物园以及运动场馆等。

延展性：延伸率可达420%～440%。由于其弹性，ETFE在自然灾害（例如地震）中表现良好。它可以将支撑钢结构设计为应力而不是挠度，从而可以合并大型开口；

自洁性：膜材都有的这个特点，而ETFE膜材本身具有非粘合性、高抗污、易清洗的特点，表面灰尘通过雨水可自然清除。ETFE的低摩擦系数，可防止灰尘或污垢粘附在其表面上，从而降低了维护要求。摩擦系数小，不易粘附尘土，易冲刷；

轻质隔热性：重量约为同等尺寸玻璃板的1/100，可用作需要透光的建筑屋顶及墙体。这减轻了建筑物结构的负荷，同时仍提供了与三层玻璃相同的隔热水平。ETFE薄膜的导热性低，耗能指数通过膜的层数可以进一步降低；
耐火性：防火B1级；ETFE的熔点约为260℃。发生火灾时，它不会自燃，且无烟，也不会产生任何可燃的液滴或颗粒，因此不会助长火焰的蔓延。
耐久性：ETFE箔不受紫外线，大气污染或其他形式的环境风化的影响。它已经过广泛的现场和实验室测试，没有显示出老化，变色或变脆的不利迹象。长期暴露在环境中，不会被降解，而且易回收利用，使用年限通常都在25-35年以上；
加工性：可加工成任何形状；在ETFE中混入添加剂进行染色，得到各种颜色的ETFE薄膜。可做彩色，光伏或LED集成，可定制任何颜色，缤纷多彩，支持彩色色调，可渲染具有迷人的灯光效果。可循环利用，即再次利用生产新的膜材料，或者分离杂质后生产其他ETFE产品。单块ETFE膜遭到人为破坏可以像换玻璃一样整块更换；

ETFE膜材缺点
ETFE膜成本略高，通常采用国外进口材料；国内设计、生产、施工等专业团队不多，试错成本较高。
单片气枕跨度小；
隔音性能较差；

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ETFE膜材]由ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）生料直接制成。质量轻号称“软玻璃”（同等玻璃重量1%）；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达200℃；可有效的利用自然光，节约能源；良好的声学性能；自清洁功能使表面不易沾污，且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物。

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	124/100	10-15%	＞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	115/102	10-15%	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

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ETFE（氟乙烯共聚物）膜是一种高性能、轻质、透明的建筑膜材料，常用于建筑结构的覆盖物，例如球体建筑、穹顶屋顶、遮阳棚等。ETFE膜具有以下特点：

1. 透明性：ETFE膜具有良好的透明性，可以让自然光线透过，提高建筑内部的舒适度并节约能源。

2. 耐候性：ETFE膜具有优异的耐候性能，可以抵御紫外线、高温、低温和化学腐蚀，保证长期使用的稳定性。

3. 轻质：ETFE膜比玻璃轻约1/100，相对于传统的建筑材料，使用ETFE膜可以减轻结构负荷，降低成本，并提高建筑设计的自由度。

4. 耐燃性：ETFE膜具有良好的耐燃性，符合安全防火的要求。

5. 可塑性：ETFE膜可以按需进行挤压、拉伸、折叠等加工，适应不同形状和结构设计的需求，使得建筑外观更加丰富多样。

6. 节能环保：由于ETFE膜的透光性能，可以减少建筑内部的照明需求，降低能源消耗，符合节能环保的理念。

总的来说，ETFE膜结构在建筑领域具有广泛的应用前景，不仅美观耐用，而且具有较高的功能性和经济性，被越来越多的建筑师和设计师所青睐。

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ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜材是一种先进的高分子材料，具有众多独特的性能，使其在建筑和其他行业得到广泛应用。以下是ETFE膜材的主要特点和属性：

透明度高：ETFE膜的透光率可高达95%，这意味着它可以透射大量自然光线，包括紫外线，为建筑内部提供充足的光照，同时保持视觉上的通透感。

抗粘着表面：它的表面具有高抗污性，不易沾染尘埃和污染物，且雨水即可冲刷掉大多数污垢，易于清洁维护。

长寿命：ETFE膜材非常耐用，使用寿命通常在25至35年之间，适合永久性建筑结构，尤其是多层可移动屋顶。

防火性能：这种材料达到了B1、DIN4102等防火等级，即使在火灾情况下也不易滴落，增加了建筑的安全性。

轻质：ETFE膜非常轻，每平方米的重量仅为0.15至0.35公斤，这大大减轻了对支撑结构的要求，适合大跨度设计。

适应性强：它对各种气候条件具有极好的适应性，保持稳定的物理性能，不受极端温度变化的影响。

可加工性：ETFE膜可以被加工成任意尺寸和形状，满足复杂设计需求，适合大尺度和创新结构的建造。

节能环保：通过高效的自然光利用，ETFE膜有助于节能减排，同时具有良好的保温隔热性能，可以有效调节室内环境，减少能源消耗。

循环利用：ETFE膜是可回收材料，废弃后可以重新加工成新的膜材料或其他ETFE产品，符合环保要求。

ETFE膜材因其独特性能，在现代建筑中得到广泛应用，比如北京奥运会的国家体育馆（鸟巢）、水立方等标志性建筑的屋顶和幕墙系统，以及许多其他需要高透明度、大跨度、轻量化和耐候性设计的项目。