PVDF 材質好耐用!5 大重點帶你詳細介紹 PVDF 是什麼!

9 月 12, 2023 | 全部文章, 材料嚴選

您對於施工的吵雜聲及定期清理屋頂感到厭煩了嗎?那就來看看使用 PVDF 材質的薄膜建築屋面吧!本篇文章將會詳細為你介紹 PVDF 是什麼?以及為什麼越來越多新型建築,都會選擇使用 PVDF 膜作為建材。

擁有出色功能性的 PVDF 是什麼?


擁有出色功能性的 pvdf是什麼?

PVDF 材料,又稱聚偏二氟乙烯,是一種由二氟乙烯聚合而成的膜,屬於不透明且半結晶的熱塑性含氟聚合物。

PVDF 材料融合了氟樹脂和通用樹脂的特點,具備出色的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐候性、耐氧化性和抗輻射性能,還具備壓電性、介電性等獨特的特性,因此 PVDF 在許多領域中,也是非常多人採用的高產量產品選擇。

一次看懂 PVDF 材質特性!


經過上述的簡單介紹後,各位應該對於 PVDF 有了基本的認識,PVDF 具有多項優點,以致於被許多建築、醫療及製造領域採用。

雖然以上有提到 PVDF 具有耐候性及耐高溫性,但其實 PVDF 還具有耐紫外線跟耐磨性等,更多出色特性喔!

耐化學性


PVDF 具有良好的耐化學性,它對強酸、強鹼、有機溶劑等,具有傑出耐受性。

PVDF 的化學穩定性,主要來自於其分子結構中的氟原子,氟原子具有很高的化學穩定性,可以抵抗多種化學物質的侵蝕。

耐高溫性


除了良好的耐化學性,PVDF 也具有耐高溫的特性,不只在 -40 ~ 150℃ 的溫度下可長期使用,其溶點也達到 172℃ 之高。

耐紫外線


PVDF 的耐紫外線性,在各種建築應用中起著重要的作用。

PVDF 可用於製造建築塗料、膜、電線等產品,這些產品在戶外使用時需要承受紫外線照射。

PVDF 的耐紫外線性,使其能夠在戶外環境下保持良好的性能,從而延長產品的使用壽命。

耐磨性


PVDF 的耐磨性,同樣也是來自其化學結構,PVDF 分子中含有大量氟原子,使其具有良好的耐磨性。

此外 PVDF 的晶體結構緻密,也具有較高的硬度,藉此提升其耐磨合抗衝擊的特性。

電絕緣性


最後,PVDF 也有著高度電絕緣性能,它的高介電強度,使其成為壓電性能卓越的材料之一,而這也使得 PVDF 在電工電器應用領域中,非常地受歡迎。

PVDF 材質可以應用在哪些領域?


pvdf 材質可以應用在哪些領域?

當然 PVDF 的出色特性,不只有以上介紹的 5 種性質,其他還有像是抗輻射性及高柔韌性,也都是 PVDF 帶有的屬性之一,如果真要細說的話,那可真是說不完呢!

而這麼好用的一種材質,究竟被使用在了哪些產業及製造器械上呢?接著就讓我來為您詳細解說吧!

化工設備和管道

化工設備和管道

PVDF 材質具有優異的耐化學性、耐高溫性、耐磨性和耐候性,是用於化工設備和管道的理想材料。

PVDF 管道可用於輸送強腐蝕性介質,如硫酸、鹽酸、硝酸等,製作 PVDF 泵、閥門等設備,也具有優異的耐腐蝕性和耐磨性,可在高溫、高壓下長期使用。

電子電氣設備

電子電氣設備

PVDF 材質在電子電氣設備領域,擁有大量的應用,因其高絕緣性和高電容性,是作為電子元件的理想絕緣材料,如電容器和電纜絕緣。

此外 PVDF 的壓電性質,還可用於製造壓電式感應器,這些感應器可以將機械振動轉換為電信號,應用於觸摸屏、聲音傳感器設備。

醫療器械

醫療器械

除了各種電器工業用途外,PVDF 也有生物相容特性,因此在需要承受摩擦的人工關節,如膝關節、髖關節。

或是與口腔牙齒相似硬度的牙科種植體,如牙冠、牙橋,以及利用它的可加工性能,用於製造輸液管、手術刀、縫合器等,都是 PVDF 在醫療方面,可善加使用的地方。

建築工程

建築工程

PVDF 材質在建築工程中有多種應用,例如用於外牆塗料,因其優異的耐候性和抗腐蝕性,能夠保護建築結構免受自然環境的侵襲,並保持長期美觀。

另外 PVDF 材料,也可用於製造建築外部的膜結構,這些薄膜結構能夠提供遮陽、保護建築內部免受陽光輻射,同時也增添了現代感和設計美感,並在薄膜新工法的屋頂排水系統和屏風等方面發揮作用,提供建築屋面和外牆,一個高效的參考方案。

PVDF 膜好耐用!5 種使用 PVDF 膜的建築特點


現在建築材料中,台灣大多數比較常見的屋面及牆面外觀,可能都是外牆磁磚,或是鋼板居多,但其實如果採用較新型的 PVDF 薄膜屋頂新工法來建構屋面,反而可以擁有許多傳統工法沒有的優點!

PVDF 膜是將 PVDF 樹脂塗覆在玻璃纖維織布的表面,這種材料被稱為 PVDF 膜,而使用了 PVDF 薄膜新工法的建築,會具有以下 5 點特性:

耐氣候性

PVDF 膜具有優異的耐候性,可以抵禦紫外線、酸雨等惡劣氣候條件的侵蝕,同時對於防火部分,PVDF 膜也具有良好的防火性,在台灣 PVDF 膜材還通過一般市場罕見的 CNS 14705 耐燃一級測試。

自我清潔

PVDF 塗層有獨特的「自潔效用」,不易吸附灰塵。

這是甚麼意思呢?當降下大雨時,雨水會輕鬆將附著在塗層 PVDF 建築表面上的灰塵沖刷掉,使建築物外觀保持潔淨,同時有助於延長膜材的使用壽命。

膜材重量輕

PVDF 膜材的特點之一是其非常輕巧,每平方米的自重不超過 1 公斤,相比於常規鋼屋面的重量,僅為其的三十分之一!

因此 PVDF 膜的這一特性,也大大地降低了基礎建設的成本,使其能夠應用於地理條件相對較差的場地。

結構性強

PVDF 膜材的柔韌性,也是一大特點和簡約性,使得拆卸和搬遷變得相當便捷。

除了柔韌性強,它的延展性也相當出色,可以依照不同建築外觀,做到高度造型變化,或是要將材料從 A 點移至 B 點,也可以輕鬆地將它拆卸,並重新安裝在另一個地方繼續使用。

低汙染性

最後 PVDF 膜體的製作和施工過程中,沒有如傳統建築施工時的現場噪聲,更不會造成環境污染及建築垃圾產生。

除了 PVDF 還有其他塗層的膜材嗎


除了本篇介紹之 PVDF 塗層膜材以外,還有 PTFE / PVDF (玻璃纖維) 膜材、PVC / TiO2 / PVDF (聚脂纖維) 膜材、ETFE 膜材。

而依據每個膜材所使用基材及表面塗層的不同,對於價格、使用年限上,均會產生不同的影響。

📖延伸閱讀:遮陽、造景、風雨球場工程必用!薄膜結構原來還分這些材質?

PVDF 膜材的使用年限約幾年?過了使用年限又該如何處理?


介紹完使用 PVDF 膜材建築的優點後,大家是否也認為,如果讓建築使用 PVDF 膜材來製作屋頂或外牆,也可以大大提升各方面的功能性呢?

不過你有沒有想過,這麼好用的一款材料,它的使用年限大概可以用多久呢?

使用年限多久?過了會產生何種問題?

PVDF 膜材與其他屋頂材質一樣,有一定的使用年限。

一般來說 PVDF 膜材在台灣這樣夏天潮濕悶熱、早晚溫差大的環境中,至少可以使用 20 年以上的時間。

即使過了使用年限後一樣可以正常使用,但是膜材表面的 PVDF 塗層會開始產生龜裂脆化,導致自潔效果大幅降低。

原本可以藉由下雨天,自行分解去除掉的髒汙,會附著於膜材本身之基材上,久而久之就會造成,就算人工清洗都無法去除乾淨的情況發生,甚至隔熱效果也會受到影響。

除了自潔效果外,因為膜布基材少了表面塗層( PVDF )的保護,長期受到日曬雨淋的侵蝕,基材也有可能發生強度降低,無法維持原有的張拉強度,嚴重甚至可能產生積水。

一旦積水問題產生,除非是更換膜材,不然是無法排除此問題的。

如果 PVDF 膜材使用年限過了應該如何處理?

更換膜材

最一勞永逸的處理方法,莫過於直接更換新的膜材。

將舊有鋼管結構重新清洗刷漆過後,再將新加工完成之膜材安裝於舊有鋼管結構上,雖然這過程看起來快速簡單,但建議還是需要尋找,具有膜材加工項目的專業廠商進行施作。

因為膜材的加工,就跟量身訂做的西裝一樣,萬一做出來的膜材不符合原本的鋼管結構,或是張拉強度不足產生積水問題,那後續產生的工程糾紛,就不是一時半刻能夠處理的。

重新噴塗表面塗層 (PTFE)

表面塗層除了有 PVDF 外,也有另一種 PTFE,又稱聚四氟乙烯(鐵氟龍),簡單來說就是不沾鍋的表面塗層。

把即將到達使用年限的膜材,使用噴塗的方式,塗佈上新的表面塗層 (PTFE) 後,不僅可以大大延長使用年限,還可防止上述各種問題的發生,是一項近年來所研發出的新施作工法。

不過在目前 2023 年,此作法還尚處於最終測試階段中,預計一兩年後,才可以大規模應用於建築用膜材上。

膜材更換實績案例分享

對於以上解說的膜材更換方法,大家也可以參考以下的實例照片,對於更換膜材後的建築外觀,能有更具體的概念:

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薄膜更新及鋼構油漆工程

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(施工前)

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薄膜更新及鋼構油漆工程

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(施工後)

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薄膜更新及鋼構油漆工程

中壢銀河廣場停車場出入口 薄膜更新及鋼構油漆工程
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(施工前)

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薄膜更新及鋼構油漆工程

中壢銀河廣場停車場出入口 薄膜更新及鋼構油漆工程
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(施工後)

專業 PVDF 廠商實際案例|義騰國際開發


看完以上的文章介紹,大家是否也認為,使用 PVDF 薄膜所製作的建築,帶有相當多種優勢呢?但施做任何工程,除了材料的選用外,建築公司的挑選也是需要考量的一環。

義騰國際開發

義騰國際開發是一家專業提供薄膜結構工程、薄膜材料加工、太陽能光電板以及鋼骨結構工程和專業維護保養服務的公司。

義騰國際開發在台灣已有近 10 年的成功經驗,完成多項政府、教育機構和企業的結構工程項目,並且具備樂園修繕工程的專業知識。

作為日本今泉テント株式会社台灣分公司,義騰國際開發秉承著日本匠心精神,注重細節和高品質,使用全日本製造的優質薄膜結構,致力於推廣「企業建築美學計畫」,以便為企業客戶打造符合其特色的薄膜結構。

如果你對想要施工的建築,在之後完工的成品感到抽象、不確定的話,也可以參考義騰國際開發,使用薄膜新工法所完成的實際工程案例照片做為參考:

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建築薄膜結構屋頂需要多少花費?


薄膜結構的價格通常受到薄膜材料的影響,在薄膜材料的價格方面,使用 ETFE (透明膜)的單價最高,PTFE(玻璃纖維)為第二高,而 PVDF 則處於中價位。

然而,每個薄膜結構的總造價不僅受選用的薄膜材料影響,還會因鋼管結構、建築造型、功能需求以及施工面積的不同而有很大的差異。

因此如果你有薄膜結構工程的需求,建議您可以前往專業薄膜結構廠商的官方網站查詢報價,或直接與他們聯繫以進行諮詢。

📖延伸閱讀:建築翻修的外牆拉皮是什麼?快速了解外牆拉皮費用所需花費!

使用 PVDF 材質有那些好處?|常見問題


專業薄膜結構公司 | 義騰國際開發


看完本篇文章對於 PVDF 的介紹後,大家對於它的相關應用領域及使用 PVDF 薄膜作為建築材料,可以擁有哪些獨特優勢,都有更深入的瞭解了嗎?

義騰國際開發主要提供薄膜結構工程薄膜材料加工太陽能光電板及鋼骨結構工程專業維護保養,亦有樂園修繕工程,在台 10 年來施作過數十件政府單位、教育單位及民間企業的結構工程。

義騰國際開發是日本今泉テント株式会社的台北事務所,延續日本謹慎、細心、高品質的匠人精神,並使用全日本製造薄膜結構,致力推廣「企業建築美學計畫」,全力打造符合企業特色薄膜結構,讓更多企業建築成為現代都市景觀的焦點。

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