乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)的耐候性主要体现在以下几个方面:
1.抗紫外线(UV)性能
化学结构稳定性:ETFE分子结构中的氟原子对碳-碳主链形成了的保护。氟原子的电负性,能在分子周围形成紧密的电子云,阻挡紫外线对分子主链的破坏。当暴露在阳光下时,紫外线很难使ETFE的化学键断裂,从而保持材料的化学稳定性。例如,在户外长期使用的ETFE建筑膜材,经过多年的日晒,其分子结构依然完整,没有出现因紫外线照射导致的材料降解。
颜色和透明度保持:ETFE具有出色的抗紫外线能力,能够长时间保持自身的颜色和透明度。在建筑应用中,ETFE膜材用于建筑的屋面或外墙,如大型体育场馆(像北京的水立方),经过长时间的户外暴露,其颜色不会因为紫外线的作用而褪色,依然能保持良好的外观和透光性,为建筑内部提供充足的自然采光。
2.耐温性能
高温稳定性:ETFE能够承受较高的温度。它的熔点在270℃左右,在正常使用温度范围内,材料不会发生软化、变形等现象。在一些高温环境下,如工业设备的防护涂层或靠近发热源的管道包覆材料,ETFE可以稳定工作。例如,在化工生产过程中,反应釜周围的温度较高,ETFE涂层能够抵抗高温,保护反应釜的金属表面。
低温韧性:ETFE在低温环境下也表现出良好的性能。它在-100℃左右仍能保持的柔韧性,不会变脆。这种特性使得ETFE在极地环境或低温工业应用(如低温冷藏设施、液化气运输等)中具有很大的优势。例如,在极地科考站的一些建筑结构或设备材料中,ETFE能够抵御极低的温度,防止材料因低温而损坏。
3.耐化学腐蚀性能
抵抗大气污染物:在户外环境中,ETFE能够抵抗大气中的各种化学污染物,如二氧化硫(SO)、氮氧化物(NO)、臭氧(O)等。这些污染物在潮湿的环境下会形成酸性或氧化性的物质,对材料产生腐蚀作用,但ETFE的化学稳定性使其能够抵御这种腐蚀。例如,在工业城市或交通繁忙地区的建筑外膜或设备外壳,ETFE材料不会因长期暴露在污染的大气环境中而被腐蚀。
耐受酸碱等化学物质:ETFE对酸、碱、盐等化学物质具有很强的耐受性。无论是强酸(如硫酸、盐酸)还是强碱(如氢氧化钠),在浓度范围内,ETFE材料都不会被腐蚀。这种特性使其在化工行业的管道、容器等应用中表现出色,能够长期接触各种化学介质而不发生化学变化。
4.耐老化性能
抗机械疲劳:ETFE在长期的使用过程中,能够抵抗机械疲劳。无论是在建筑膜材受到风载、雪载等动态载荷的情况下,还是在工业设备中受到振动、压力变化等机械作用的情况下,ETFE材料都不容易出现裂纹、破损等老化现象。例如,在经常遭受强风的海边建筑的ETFE膜材屋面,能够在反复的拉伸和压缩过程中保持良好的完整性。
长期性能保持:经过长期的户外暴露或实际应用,ETFE材料的物理和化学性能能够保持相对稳定。其机械强度、柔韧性、电气性能等不会因为长时间的使用而出现明显的下降,能够为各种应用提供的性能保障。