Результаты механических испытаний пленки из этилен-тетрафторэтилена

   Проведены силовые испытания образцов пленки из этилен-тетрафторэтилена на разрывной машине INSTRON. Установлен средний модуль упругости пленки в упругой стадии, который составил 35,8 МПа, при последующем загружении происходит переход к упругопластичной и пластичной стадиям работы с понижением модуля упругости сначала до 1,78−2,71 МПа и затем до 0,06−0,086 МПа. Силовые испытания мембраны из пленки из этилен-тетрафторэтилена толщиной 250 мкм на силовой треугольной раме при равномерно распределенной нагрузке 8,577 кПа не привели к разрыву мембраны ни при положительных (+15…+18 °С), ни при отрицательных температурах (−23…−29 °С). Многократное механическое повреждение мембраны под нагрузкой 8,50 кПа при температуре −26 °С не привело к ее разрыву. Прогибы мембраны при положительных температурах достигали 84 мм, при отрицательных температурах ‒ 58,2 мм. Испытания пленки показали ее сверхвысокие прочностные характеристики и на перспективность широкого использования пленки из этилен-тетрафторэтилена для создания комфортной среды в сооружениях, возводимых в Арктике и на других территориях России.

1. Новое в технологии соединений фтора : пер. с японск. / под ред. Н. Исикавы. – Москва : Мир, 1984. – 592 с.

2. Houtman R., Llorens J. I. Materials used for architectural fabric structures // Fabric Structures in Architecture. Woodhead Publishing, Boston, MA, 2015. Р.101‒120.

3. Robinson-Gayle S., Kolokotroni M., Cripps A., Tanno S. ETFE foil cushions in roofs and atria // Constr. Build. Mater. 2001. 15 (7). P. 323–327.

4. Chilton J. Lightweight envelopes: ethylene tetra-fluoro-ethylene foil in architecture // Proc. Inst. Civ. Eng. Constr. Mater. 2013. 166 (6). P. 343–357.

5. Chilton J., Lau B. Lighting and the visual environment in architectural fabric structures // Fabric Structures in Architecture. 2015. P. 203–219.

6. Robinson L. A. Structural Opportunities of ETFE (Ethylene Tetra Fluoro Ethylene). Massachusetts Institute of Technology, 2005. P. 66.

7. Hu J., et al. Buildings with ETFE foils: A review on material properties, architectural performance and structural behavior // Construction and Building Materials. 2017. 131. P. 411‒422.

8. Chen W. Design of Membrane Structure Engineering // China Building Industry Press. 2010.

9. Charbonneau L., Polak M. A., Penlidis A. Mechanical properties of ETFE foils: testing and modelling // Constr. Build. Mater. 2014. 60. P. 63–72.

10. Li Y., Wu M. Uniaxial creep property and viscoelastic–plastic modelling of ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) foil // Mech. Time-Depend. Mater. 2015. 19 (1). P. 21–34.

11. Chen W., Tang Y., Ren X., Dong S. Analysis methods of structural design and characteristics of numerical algorithm for ETFE air inflated film structures // Spat. Struct. 2010. 16 (4). P. 38–43.

12. Hu J., Chen W., Sun R., Zhao B., Luo R. Mechanical properties of ETFE foils under uniaxial cyclic tensile loading // J. Build. Mater. 2015. 18 (1). P. 69–75.

13. Hu J., Chen W., Luo R., Zhao B., Sun R. Uniaxial cyclic tensile mechanical properties of ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) foils // Constr. Build. Mater. 2014. 63 (1). P. 311–319.

14. Schmid G. ETFE cushions and their thermal and climatic behavior // Tensinet Symposium. Milan, Italy, 2007. P. 115–125.

15. Hu J., Chen W., Zhao B., Song H. Experimental studies on summer performance and feasibility of a BIPV/T ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) cushion structure system // Energy Build. 2014. 69 (1). P. 394–406.

16. Hu J., Chen W., Zhao B., Song H. Experimental studies on system performance of PV-ETFE cushion system in winter // J. Zhejiang Univ. (Eng. Sci.). 2014. 48 (10). P. 1816–1821.

17. Zehentmaier S. Fluoropolymers in Film Applications // 27th Annual World Symposium on Performance Films. Duesseldorf. April. 2012.

18. Цеентмайер С. Пленочные фторполимеры / С. Цеентмайепр ; пер. А. П. Сергеенкова // Полимерные материалы. – 2018. – № 8. – С. 30–38.

19. Tanigami T., Yamaura K., Matsuzawa S., Ishikawa M., Mizoguchi K., Miyasaka K. Structural studies on ethylene-tetrafluoroethylene copolymer 1. Crystal structure // Polymer. 1986. 27 (7). P. 999–1006.

20. Kawabata M. Viscoplastic Properties of ETFE Film and Structural Behavior of Film Cushion // International Association for Shell and Spatial Structures Symposium. Venice, Italy, 2007.