PVC为什么能在膜结构建筑中被广泛应用?

聚氯乙烯简称PVC,是世界上第三大生产的塑料。由于结合了极高的多功能性、独特的技术特性、可回收性和可负担性,PVC 可用于从救生血袋和其他医疗设备到膜结构建筑等各种应用。

PVC,膜结构建筑

然而,PVC主要是一种建筑材料:有9%用于窗户,管道,地板,屋顶膜和其他建筑产品。事实上,PVC是迄今为止建筑和施工市场的领先塑料。PVC是建筑和施工产品(如管道,电缆,窗户型材,地板和屋顶膜结构和张力,膜结构)中使用最多的塑料材料。PVC对建筑材料的质量,安全性和成本效益做出了重大贡献,并有助于降低已完成项目对环境的影响。

为什么塑料种类有那么多,偏偏是PVC材料能在屋面膜结构建筑中被广泛运用呢?那就要从PVC的特性说起了。

PVC的特性

尽管塑料在日常使用中看起来非常相似,但与其他塑料相比,PVC在性能和功能方面具有完全不同的特征。

一、在聚合物中独一无二的化学稳定性

PVC、PE、PP 和 PS 是通用塑料。塑料的特征由其化学成分和分子结构类型(结晶或无定形)决定。PVC具有无定形结构,与其分子结构中的极性氯原子直接相关。尽管塑料在日常使用中看起来非常相似,但与其他塑料相比,PVC在性能和功能方面具有完全不同的特征,例如分子结构中只有碳和氢原子的烯烃塑料。化学稳定性是含氯和氟物质的共同特征。

二、阻燃性能

作为通用塑料中的一个例外,PVC本质上是耐火的,因为它含有超过50%的氯。当PVC产品燃烧时,热裂解会产生氯化氢气体,该气体残留在PVC的外表面上并减缓燃烧反应,从而阻止PVC燃烧。例如,PVC的着火温度高达455°C,大大降低了其着火的风险。此外,与PE和PP相比,PVC燃烧时释放的热量要低得多,因此即使在燃烧时,PVC也不太可能将火传播到附近的材料上,

三、耐久性

在正常使用条件下,影响材料耐久性的最重要因素是其抵抗大气氧气氧化的能力。PVC具有氯原子与其他碳链结合的分子结构,对氧化反应具有很强的抵抗力,因此可以长时间保持其性能。其他结构仅由碳和氢组成的通用塑料在长期使用条件下更容易因氧化而变质(例如,通过重复回收)。

四、耐油/耐化学性

PVC耐酸、碱和几乎所有无机化学品。虽然PVC溶胀或溶于芳香烃、酮和环醚,但PVC很难溶解于其他有机溶剂。利用这一特性,PVC用于膜结构建筑、瓶子,管子和软管等。

五、机械稳定性

PVC是一种化学稳定的材料,分子结构或机械强度几乎没有变化。然而,长链聚合物是粘弹性材料,即使施加的力远低于其屈服点,也可以通过连续施加外力而变形。这称为蠕变变形。与其他塑料相比,PVC的蠕变变形相当低,因为它在常温下的分子运动有限,而PE和PP在其无定形截面中具有更大的分子运动。今天,现代PVC管材的使用寿命有望更长—— 可能长达或超过100年。

六、加工性和成型性

热塑性材料的可加工性在很大程度上取决于其熔体粘度。PVC不适合大型产品的注塑成型,因为它的熔体粘度相对较高。另一方面,熔融PVC的粘弹性行为对温度的依赖性较小且稳定。因此,PVC适用于复杂形状的挤出成型(例如外壳材料),以及宽膜和片材(屋顶膜和PVC皮革)的压延。 PVC产品的外表面非常出色,并显示出卓越的压花性能 - 能够进行从搪瓷光泽到绒面革的各种表面处理。由于PVC是一种无定形塑料,没有相变,换句话说,在冷却过程中不会明显起皱,因此在模具中生产的PVC产品可以高精度地保持其模制尺寸。PVC还表现出优异的现场加工性,以及在弯曲制造、焊接、高频粘合和真空成型中的二次加工性。 糊状树脂加工,如搪塑、丝网印刷和涂层,是只有PVC才可行的便捷加工技术。这些加工方法用于地板、墙面覆盖物、汽车密封胶和底漆。

七、使 PVC 用途广泛的其他特性

PVC具有极性基团(氯),并且是无定形的,因此可以与各种其他物质很好地混合。最终产品所需的物理性能(例如,柔韧性、弹性、抗冲击性、防污、防止微生物生长、防雾、阻燃)可以通过增塑剂和各种添加剂、改性剂和着色剂的配方自由设计。PVC是唯一一种通用塑料,可以通过添加增塑剂、添加剂和改性剂来自由、广泛和无缝地调整产品所需的物理性能,如柔韧性、弹性和抗冲击性。由于最终产品的物理性能可通过添加剂进行调整,因此只需几种类型的树脂即可覆盖所有应用(纤维、硬质和柔性塑料、橡胶、油漆和粘合剂)。

八:经济实惠、成本低

PVC相较于FTFE等建筑膜材料来说,成本更低,更加经济实惠,就经济性、实用性来说,更胜一筹。

综上所述,PVC具有稳定性、阻燃性、耐久、耐油耐化学、机械稳定性、加工和成型性,加上其经济实用性,所以让PVC能在膜结构建筑中被广泛应用。