1、国产PTFE永久性建筑膜材性能研究【摘要】本文通过对国内和国外知名企业生产的PTFE永久性建筑膜材进行对比测试，对膜材的抗拉强度、撕裂强度、焊接强度、双轴拉伸弹性模量、泊松比、湿热老化、抗折叠等性能进行试验测试，对国内外PTFE永久性建筑膜材的性能进行对比分析1。 【关键词】国产PTFE膜材；PTFE永久性建筑膜材；PTFE膜材本文根据上海市工程建设规范上海膜结构检测规程DG/TJ08-2019-2007和国家标准玻璃纤维建筑膜材GB 25042-2010的标准检测方法，在上海同济建设工程质量检测站和国家玻璃纤维产品质量监督检验中心对国内生产的膜材和进口同类型膜材进行了全面性能检测，得到抗拉强2、度、撕裂强度、焊接强度、双轴拉伸弹性模量、泊松比、耐湿热老化、抗折叠等性能等的数据，对比分析国产PTFE永久性建筑膜材的性能。本实验结果可为国内膜结构工程在材料选择提供参考。1.单轴抗拉强度2、断裂伸长率试验采用的试样为长条状，采用切割条样法准备式样，剪取试样的长度方向平行于膜材的径向或纬向。试样的有效宽度为500.5mm，试样总长度为3001mm，距端部50mm处为夹持线。实验采用等速伸长实验机，恒定伸长速率为100mm/min，精度为10%。隔距长度为2001mm。实验环境温度为常温202oC，相对湿度为65%3%3。实验对国产膜材与美国进口同类型号膜材的抗拉强度和断裂伸长率进行对比测试，3、膜材厚度均为0.6mm，测试结果如下表1所示。从测试数据可知，国产膜材的抗拉强度要高于美国进口同类型号的膜材，能够满足国内膜结构的设计要求。单轴张拉试验2.撕裂强度实验采用等速伸长实验机，恒定伸长速率为100mm/min，精度为10%。隔距长度为501mm。实验环境温度为常温202oC，相对湿度为65%3%。将画有梯形的条形试样，在其梯形短边中点剪一条一定长度的切口做为撕裂起始点（如图1所示），然后将试验沿夹持线夹于拉力试验机的上下夹具口内，对试样施加连续增加的负荷，使试样沿着切口撕裂并逐渐扩展至试样全部撕裂3。实验对国产膜材与美国进口同类型号膜材的撕裂强度进行对比测试，膜材厚度均为0.6mm4、，试验共测试了5组试样，试验平均值结果见表2所示。从测试数据可知，国产膜材撕裂强度要高于进口同类型膜材。3.膜材焊接强度将具有相同的形式和尺寸的膜片与膜片通过热合焊接的方式连接，试样为长条状，焊接缝位于试样中央，焊缝搭接长度为30mm和50mm两种，通过单向拉伸试验测试其焊接强度，试验环境温度和拉伸速度同上。试验测试的样品为国产膜材与美国进口同类型号膜材，测试结果平均值如下表3所示。从数据结果可知，国产膜材的焊接连接强度与进口材料基本一致，达到同等水平。4.双轴拉伸试验采用同济大学双轴拉伸试验机，对十字形切缝试样（如图2所示），沿膜材经向、纬向按一定荷载比例进行拉伸，同时测试其中央部分经、纬向5、应变。拉伸时经、纬向荷载比例为1：1、2：1、1：2、0：1、1：0共5种，最大荷载为1000N/5cm，试验环境同上，得到不同加载状况下膜材经向和纬向的荷载-应变曲线5，将双轴拉伸应力应变曲线按各向异性弹性材料进行拟合，按应变项残差平方和最小的最小二乘法计算试样的弹性模量和泊松比，结果见表4所示。从测试数据结果可知，国产膜材的弹性模量和泊松比要高于进口同类型号膜材。5.膜材耐用性能分析根据国家标准玻璃纤维建筑膜材GB/T25042-2010的标准测试方法6，在国家玻璃纤维产品质量监督检验中心对国产H301和日本800型膜材进行了湿热老化试验、折叠后强度保持试验测试，试样厚度均为0.8mm。测6、试结果如下表5所示。从测试数据结果可知，湿热老化试验后国产膜材H301的强度保持率达到进口材料同等水平，高于国家标准所规定的80%强度保持率；反复折叠后国产H301的强度保持率高于进口材料，达到国家标准要求。6.结论通过与国际上同类型膜材的实验测试分析研究，国产PTFE永久性建筑膜材在抗拉强度、撕裂强度、焊接强度、弹性模量、泊松比、老化性能、抗折叠性等膜材性能达到国际同类产品先进水平，可以满足膜结构工程的要求。本实验数据可供膜结构工程在PTFE建筑膜材选择时提供参考。参考文献：1 李阳.建筑膜材料和膜结构的力学性能研究与应用D.上海：同济大学，20072 张营营， 张其林， 周传志. PTFE 膜材单向拉伸性能 J. 建筑材料学报， 2010， 13（4）：219-223.3 DG/TJ08-2019-2007. 膜结构检测技术规程 S. 2007.4 陈务军，唐雅芳，赵大鹏，等.建筑膜材力学性能与焊接缝合性能试验研究J.空间结构，2007，13（1）：3744.5 倪静， 罗仁安， 陈有亮等.建筑膜材料在双轴拉伸作用下的特性 J. 工程力学， 2009， 26 （6）： 100-105.6 GB/T 25042-2010.玻璃纤维建筑膜材 S. 2010.