玻纤布 / PTFE 建筑膜结构材料的发展

*

摘 要： 介绍玻纤布 /聚四氟乙烯（ PTFE） 建筑膜结构材料（ 膜材） 的国内外发展状况，分析膜材的生产工艺，

并比较国内外 PTFE 膜材的生产工艺； 列举 PTFE 膜材的性能特点及其应用领域，指出 PTFE 膜材发

展中存在的问题，为我国 PTFE 膜材的发展提供参考。

关键词： 膜结构，建筑材料，玻璃纤维，PTFE，生产工艺

中图分类号： TU532． 2

文献标志码： A

文章编号： 1004 － 7093（ 2011） 08 － 0006 － 05

随着人们对建筑形式美观、安全、节能等要求

的提高，膜结构材料（ 以下简称膜材） 作为一种新
型空间结构材料，以其轻巧美观、透光节能、安全耐
用等优点，被广泛应用于各项大型建筑工程中。建
筑膜材被称为是继钢铁、水泥、木材和玻璃之后的
第五种建筑材料，它不仅可应用于原有建筑材料的
应用领域，而且在原有建筑材料应用有困难的领
域，如大跨度空间结构上具有传统建筑材料不可比
拟的优越性

［1］

。

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

［2］

。

目前最常用的建筑膜材主

要有三种： ①聚氯乙烯（ PVC） 建筑膜材，以高强涤
纶织物为基布，表面涂覆 PVC 树脂。为了改善其
耐老化性和自洁性，对膜材进行表面物理化学改性
处理或在 PVC 膜材表面涂覆 PVDF、PVF 面层等一
系列 各 种 类 型 的 PVC 膜 材。 ② 聚 四 氟 乙 烯
（ PTFE） 膜材，以超细玻璃纤维织物为基布，表面涂
覆 PTFE 树脂。此膜材各方面性能较优异，尤其是
在 耐老化和自洁性能上是PVC膜材无法比拟的。

本文将 重 点 讨 论 此 种 膜 材。③ 乙 烯—四 氟 乙 烯
（ ETFE） 膜材，由乙烯—四氟乙烯共聚体直接制成，
没有织物增强基布。这是一种新型的可回收利用
的绿色膜材，在环保方面表现出较大的优势及良好
的市场前景。

1

PTFE

膜材的发展现状

1． 1

国外 PTFE 膜材的发展

膜材的开发与应用起源于欧美国家，使膜材建

筑风靡世界的是 1970 年日本大阪万国博览会上的
美国馆，它采用了 PVC 涂覆玻璃纤维布膜材，但其
使用寿命较短。为了克服 PVC 建筑膜材耐老化
性、自洁性较差等缺点，在福特基金会支持及盖格
公司领导下，美国的杜邦公司、康宁玻纤公司、贝尔
德建筑公司、化纤织布公司共同开发了耐久性好、
防污性强的 PTFE 膜材，使永久性大跨度建筑成为
现实。1973 年这种膜材应用于美国拉维恩学院学
生活动中心，20 年后跟踪检测结果表明，这种膜材
的力学性能及各项物理性能指标只下降了不到

30%

，这足以说明这种膜材在各项性能上的优越

性

［3-4］

。

PTFE

膜材发展很大程度上取决于超细玻璃纤

维及其织造加工等技术。玻璃纤维一般采用单丝
直径为 4 μm 左右的无碱玻璃纤维（ E-玻纤） ，由于
玻璃纤维的耐磨性较差及伸长率小，在织造过程