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娱乐背板最强保护材料之比较探讨

国际送彩金娱乐网  来源:送彩金发电网  日期:2018-03-12
   据Apricum的报告显示,至2020年全球年装机量可达92GW。随着年装机量的不断增长,娱乐电站的质量问题频现,涉及娱乐背板的问题如:开裂、破损、分层、变色。
 
  氟膜以其优异的耐紫外、耐湿热、耐化学溶剂、耐磨性等性能并具有良好的绝缘阻燃性,成为娱乐背板最可靠的外层的保护材料。
 
  目前PVDF膜的加工工艺为吹膜、流延二种,其中由于吹膜工艺在制备过程中将膜进行了双向拉伸取向,MD向和TD向的力学性能均衡稳定。而流延工艺只有MD向进行了拉伸取向,TD向并未拉伸取向,所以流延法制备的PVDF膜TD向的力学性能差,容易断裂。PVF膜采用“糊式加工法”加工难度高、成本高并且上游原材料被垄断,几乎无降价的空间。
 
  作为娱乐背板界耐候性最好的两种材料PVDF、PVF,到底哪一种材料更强,能更好的保护娱乐组件,延长电站的使用寿命,保证业主的收益,本文通过PCT老化并测试用单层吹膜工艺制备的PVDF膜、PVF膜的耐磨性、水蒸气透过率和断裂伸长率3个性能来考察、比较两种材料的强弱。
 
  2 实验部分
 
  2.1实验材料
 
  国产吹膜法制备的PVDF膜(30μm,单层结构),以下简称S膜
 
  进口PVF膜(38μm,单层结构),以下简称PVF
 
  标准沙(粒径0.25~0.65mm)
 
  2.2 主要仪器及设备
 
  落沙耐磨试验仪:上海魅宇QML
 
  高压加速老化试验机:正航PCT试验箱PCT-550
 
  QUV紫外线老化箱:Q-LAB公司
 
  水蒸气透过率测试仪:permatran-w
 
  2.3 性能测试
 
  因本文试验中所用的测试方法为娱乐行业通用方法,不再赘述,相关可参考标准GB/T 31034-2014。
 
  3 测试结果
 
  3.1 耐磨性能的比较
 
  图1 S膜和PVF的耐磨性能比较
 
  由图1可知,在初始状态下,S膜的耗沙量367L大于PVF的350L。PCT96H后,S膜略低于PVF。但经过QUV200KWH老化实验后S膜:317L,PVF:291L,耐磨性远好于PVF。
 
  薄膜的磨损的发生主要有三个步骤:
 
  A 与沙子接触接触的高分子材料发生形变,这与高分子的结晶度相关;
 
  B 沙子与膜面相对运动的摩擦力;
 
  C 与沙子接触的膜面高分子链发生断裂,取决于材料本身的韧性和强度。
 
  D 最后膜被磨损和转移到沙子上
 
  高分子的结晶度越高,分子间作用力越强,内聚能越高,强度越高,耐磨性越好,反之,分子间作用力越弱、内聚能越低,耐磨性越差。PVDF[-CH2-CF2-]-分子中由于二个F原子的存在使得其的内聚力远高于PVF[-CH2-CHF-]-分子的内聚力,所以S膜尽管厚度比PVF膜的厚度薄8μm,但耐磨性依然强于PVF膜。
 
  同时,由于C-F的键能高达485KJ/mol,极耐UV光老化,即高分子材料含氟量越高,越耐UV老化。S膜中PVDF分子的氟含量59%高于PVF分子的氟含量41%,所以QUV200KWH老化后,S膜的耐磨性依然好于PVF膜的耐磨性。
 
  3.2 湿热老化性能分析
 
  MD、TD向的断裂伸长率S膜全面优于PVF。主要由于S膜的吹膜工艺中使膜进行双向拉伸,从而形成“井”字形晶型结构,并且PVDF分子59%的含氟量,使S膜具有优异的耐湿热性能。
 
  3.3 阻水性能比较
 
  S膜的水蒸气透过率初始值为18.1g/㎡。24h,经过PCT300H后为21.3g/㎡。24h,比PVF低18.5g/㎡。24h。
 
  4 结论
 
  通过落沙试验、PCT老化测试结果表明:(1)由于内聚力和含氟量高的原因,S膜的耐磨性优于PVF;(2)S膜经过PCT300H老化后,TD向和MD向断裂伸长率分别为:371.2%、254.2%优于PVF的87.9%、135.1%;(3)水蒸气透过率S膜初始值仅为18.1g/㎡。24h,经过PCT300H老化后仅上升了3.2g/㎡。24h,可以有效降低娱乐背板的水蒸气透过率。
 
  用吹膜法制成的PVDF膜(30μm,单层)性能全面超越进口PVF膜,是娱乐组件的最可靠保护层。但由于吹膜法工艺的复杂性很难为一般企业所掌握,目前全球仅有2家公司掌握用吹膜制备娱乐用PVDF膜的方法,但随着行业的不断发展进步,吹膜法制备PVDF膜加工工艺会在娱乐行业越来越流行并为娱乐电站提供可靠的保护。
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