21世紀(jì)建筑領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一是采用新材 料。膜結(jié)構(gòu)建筑的開發(fā)與應(yīng)用,擺脫結(jié)構(gòu)對鋼材、木材、混凝土等傳統(tǒng)材料的依賴,為建筑帶來一場新的革命。用于膜結(jié)構(gòu)建筑的膜材料是在用纖維織成的基布上涂敷樹脂或橡膠等而制成的,高強(qiáng)度聚酯纖維是膜材的基質(zhì),保證膜材的強(qiáng)度;高分子聚合物涂層保證膜材的密實性;而惰性材料涂層則主要是保證膜材的自潔性。膜材料與金屬、木材等建筑材料不同,它具有柔軟性、透光性等特性,而且膜材料的基布是織物,由于織物徑向(經(jīng)紗)與緯向(緯紗)的特性不同,因而膜材料是一種異向型非線性材料。基布主要承擔(dān)膜材料的抗拉、抗撕裂等力學(xué)特性及防火性、耐久性、自潔性、染色性及膜材料與膜材料的溶合性等特性。

    目前,膜結(jié)構(gòu)建筑中最常用的材料主要有聚四氟乙烯(PTFE)膜材、聚氯乙烯(PVC)膜材和加面層的PVC膜材:PVDF膜材和PVF膜材。

     PTFE類膜材料商品名叫特氟隆(Teflon),是在玻璃纖維布基上敷聚四氟乙烯樹脂(簡寫PTFE),樹脂含量大于90%。PTFE膜的特征是耐久性、防火性與防污性高。但PTFE膜與PVC膜比較,材料費與加工費高,且柔軟性低,在施工上為避免玻璃纖維被折斷,須有專用的工具與施工技術(shù)。

     PVC類膜材料的布基織物為聚脂或聚胺脂等,涂層為PVC樹脂,或氯丁橡膠類物質(zhì),一般另加有聚氟乙烯(PVF)或聚偏氟乙烯(PVDF)類面層。PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜,且具有材質(zhì)柔軟、易施工的優(yōu)點。但在強(qiáng)度、耐用性、防火性等性能上較PTFE膜差。為了改善PVC膜材的耐火性及防污性,近年來已研發(fā)出以氟素系樹脂于PVC涂層材的表面處理上做涂層。

     為了解決PVC膜材料的自潔性,在PVC涂層上再涂上PVDF膜材料。PVDF是聚偏氟乙烯(Po-l yvinylideneFluoride)的略稱,可以抵抗由紫外線引起的降解,顏色變化,失去光澤,抵抗腐蝕,抵抗臟污,抵抗發(fā)霉。PVDF膜與一般的PVC膜比較,耐用年限可達(dá)7~10年左右,耐火性基本上達(dá)到了難燃級水平。

     PVF膜材是在PVC膜的表面處理上以PVF樹脂做薄膜狀薄片(1aminate)加工,比PVDF膜的耐久性更佳,且具有防沾污的優(yōu)點。但因加工性、施工性與防火性不佳,使用受到一定的限制。