本發(fā)明涉及一種阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法，尤指一種用于火車(chē)或公車(chē)車(chē)廂連接棚布的阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法。

背景技術(shù)：

俗稱(chēng)塑膠的高分子材料為現(xiàn)今應(yīng)用最廣的非金屬材料。塑膠材料的種類(lèi)繁多，且被廣泛應(yīng)用于日常生活中各種不同的領(lǐng)域。因此，除了機(jī)械特性的要求外，塑膠材料的阻燃及防火等安全特性也日益受到重視。為了符合安全規(guī)范，以塑膠、橡膠等膠材為主的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，都必須考量到有關(guān)阻燃性的需求。舉例而言，以膠材制成的火車(chē)或公車(chē)車(chē)廂連接棚布(Train and bus joint)，考量到阻燃性的需求，一般會(huì)加入阻燃劑來(lái)抑制產(chǎn)品起火時(shí)火焰的蔓延。

根據(jù)內(nèi)政部消防署的資料，火災(zāi)發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的煙和毒氣是對(duì)人類(lèi)造成危害的前兩大因素。煙的定義為“材料發(fā)生燃燒或熱分解時(shí)所釋放出散播于空氣中的固態(tài)、液態(tài)微粒及氣體”。煙是火災(zāi)燃燒過(guò)程中一項(xiàng)重要的產(chǎn)物，受煙濃度所影響的能見(jiàn)度(Visibility)是火場(chǎng)人員能否順利逃出火場(chǎng)以及消防人員能否找出起火點(diǎn)并撲滅火災(zāi)的影響因素。

一般膠材的熱分解及燃燒產(chǎn)物成分種類(lèi)繁多，有時(shí)多達(dá)百種以上。然而，對(duì)人體生理有具體毒性效應(yīng)的氣體產(chǎn)物僅是其中一部分，這些氣體的毒害性成分基本上可分為三類(lèi)：

1.窒息性或昏迷性成分。

2.對(duì)感官或呼吸器官有刺激性的成分。

3.其他異常毒害性成分。

除此之外，對(duì)于由高分子材料所形成的膠材而言，其燃燒所產(chǎn)生的煙大多為黑色，更嚴(yán)重地遮蔽火場(chǎng)中人員的視線。基于上述原因，在許多情況下，火場(chǎng)中產(chǎn)生的濃煙往往比溫度更早達(dá)到令人難以忍受的程度。因此，當(dāng)今對(duì)具有阻燃效果的材料的要求除了需具有由阻燃劑所達(dá)到的自熄(self-extinguishing)或抑制火焰?zhèn)鬟f的特性外，同時(shí)還應(yīng)該具備降低材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙和毒氣的能力。

目前主流的阻燃技術(shù)主要使用鹵銻系及磷氮系兩種阻燃劑。鹵銻系阻燃劑具有優(yōu)良的阻燃效果，但是產(chǎn)品燃燒時(shí)發(fā)煙量大；而使用磷氮系阻燃劑的產(chǎn)品雖然發(fā)煙量低，阻燃效果卻不甚令人滿意。換言之，阻燃劑的阻燃效果與發(fā)煙量是成正比，阻燃效果越好，產(chǎn)生的煙霧就越多。如此一來(lái)，使用常用的鹵銻系阻燃劑，例如三氧化二銻、十溴二苯乙烷或氯化石蠟時(shí)，雖可達(dá)到優(yōu)良的阻燃效果，未必能有效減緩火災(zāi)發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的煙的危害。

有鑒于此，如何發(fā)展出一種同時(shí)具備阻燃性及低發(fā)煙特性的膠材制品其及制法，來(lái)克服上述的缺陷，已成為該項(xiàng)事業(yè)所欲解決的重要課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種在具有阻燃性的前提下，同時(shí)具備低發(fā)煙特性的膠材及該膠材的制造方法。特別是，上述阻燃低發(fā)煙膠材可適用于，例如，火車(chē)或公車(chē)的車(chē)廂連接棚布。

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的其中一技術(shù)方案是，除使用鹵銻系阻燃劑達(dá)到阻燃的效果之外，加入硅藻土(Diatomaceous earth)用以吸附塑膠、橡膠材料在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙與毒氣。硅藻土是一種天然的顆粒狀材料，與玻璃相似的是，它的主要分子構(gòu)造為二氧化硅(SiO₂)。硅藻土更具有比木炭高約5000倍的多孔特性－其具有約每公克24.5平方米面積的細(xì)孔(Porous)。因此，硅藻土具有優(yōu)異的吸附性，而被廣泛地應(yīng)用在許多工業(yè)與民生用途上。舉例而言，由于硅藻土具備吸收水分的特性，在包裝方面可作為干燥劑，或是將可被用于游泳池過(guò)濾器中作為水質(zhì)過(guò)濾的材料。

更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，將硅藻土添加于使用阻燃劑的阻燃系統(tǒng)中，利用硅藻土相當(dāng)優(yōu)異的吸附性來(lái)達(dá)到吸收橡膠、塑膠等膠材燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙與毒氣的效果。藉此，不但能通過(guò)阻燃劑得到有效的阻燃效果，也能通過(guò)硅藻土的吸附特性來(lái)降低含有阻燃劑的膠材燃燒時(shí)所產(chǎn)生的發(fā)煙量，提升火災(zāi)發(fā)生時(shí)火場(chǎng)的能見(jiàn)度及救援逃生的可能性。

承上述，為達(dá)到上述效果，本發(fā)明其中一實(shí)施例提供一種阻燃低發(fā)煙膠材，其由一膠料所制成，膠料包含100重量份的一高分子主膠、10至30重量份的一阻燃劑、1至3重量份的一硫化劑及20至100重量份的硅藻土。

本發(fā)明另外一實(shí)施例提供一種阻燃低發(fā)煙膠材的制造方法，其包含將一膠料進(jìn)行混練以形成一混練物，其中膠料包含：100重量份的一高分子主膠、10至30重量份的一阻燃劑、1至3重量份的一硫化劑及20至100重量份的硅藻土；將混練物壓延形成一薄膜；以及將薄膜進(jìn)行成型處理，以形成阻燃低發(fā)煙膠材。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法，可在材料的阻燃性及低發(fā)煙特性之間達(dá)到平衡，破除已知使用 鹵銻系阻燃劑時(shí)必須犧牲低發(fā)煙特性、使用磷氮系阻燃劑時(shí)必須犧牲阻燃性的缺點(diǎn)。

為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的阻燃低發(fā)煙膠材的制造方法的流程圖。

【符號(hào)說(shuō)明】

步驟 S100、S102、S104

具體實(shí)施方式

以下是通過(guò)特定的具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所披露有關(guān)“阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法”的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所披露的內(nèi)容了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果。本發(fā)明可通過(guò)其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。另外，本發(fā)明的圖式僅為簡(jiǎn)單示意說(shuō)明，并非依實(shí)際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實(shí)施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但所披露的內(nèi)容并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。

首先，請(qǐng)參閱圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的阻燃低發(fā)煙膠材的制造方法的流程圖。由上述圖中可知，本發(fā)明實(shí)施例提供一種阻燃低發(fā)煙膠布的制造方法，其可包含下列步驟：

將一膠料進(jìn)行橡膠混練以形成一混練物(S100)，其中膠料包含：100重量份的一高分子主膠、10至30重量份的一阻燃劑、1至3重量份的一硫化劑及20至100重量份的硅藻土。舉例而言，高分子主膠包括天然橡膠、苯乙烯丁二基橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氯丁二烯橡膠、丁基橡膠、耐油膠、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂及壓克力的其中一種或是其等的組合。然而，本發(fā)明所使用的高分子主膠不在此限制。

另外，阻燃劑可以是一鹵銻系阻燃劑，例如三氧化二銻、十溴二苯乙烷或氯化石蠟。同樣地，本發(fā)明所使用的阻燃劑的種類(lèi)不在此限制。膠料中的硫化劑可以依據(jù)所選用的高分子主膠進(jìn)行選擇，可以是二硫化二苯并噻唑(MBTS)或四硫化雙(五亞甲胺硫酰基)(DPTT)，但不在此限制。硅藻土是用于吸收阻燃低發(fā)煙膠材燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙與毒氣。硅藻土的主要成分為二氧化硅(SiO₂)，次要成分通常為鋁。硅藻土通常為軟質(zhì)的白色粉末，因此，其可良好的適用于淺色的膠材產(chǎn)品中，而不影響膠材產(chǎn)品欲呈現(xiàn)的外觀及顏色。本發(fā)明所使用的硅藻土的來(lái)源不在此限制，可為任何商業(yè)上可購(gòu)得的硅藻土材料。

在膠料中，以100重量份的高分子主膠為基準(zhǔn)，阻燃劑的含量為10至30重量份，優(yōu)選為15至25重量份；硫化劑的含量為1至3重量份，優(yōu)選為1.5至2.5重量份；而硅藻土的含量為20至100重量份，優(yōu)選為35至45重量份。上述各成分的含量可依據(jù)所制成的膠材產(chǎn)品的需求加以調(diào)整。然而，當(dāng)高分子主膠、阻燃劑、硫化劑及硅藻土的含量在上述范圍內(nèi)，可獲得較佳的阻燃及低發(fā)煙效果。舉例而言，若阻燃劑的含量過(guò)少，則無(wú)法達(dá)到所欲的阻燃效果；若阻燃劑的含量過(guò)多，可能所制成的材料強(qiáng)度弱化。同樣地，若硅藻土的含量過(guò)少，則無(wú)法發(fā)揮預(yù)期的低發(fā)煙效果；而若硅藻土的含量過(guò)多，可能使所制成的材料強(qiáng)度弱化。

值得一提的是，用于進(jìn)行混練程序的膠料中可還包含一輔助吸附材料，用以協(xié)助硅藻土吸附膠材燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙霧、微粒或有毒物質(zhì)。因 此，輔助吸附材料為一具有高比表面積的多孔材料。輔助吸附材料可為沸石、活性碳及竹炭的其中一種或是其等的組合。輔助吸附材料的種類(lèi)不在此限制，且可依據(jù)膠料中的其他成分加以選擇。或是，輔助吸附材料的種類(lèi)可依據(jù)所制成的膠材的特性或外觀加以選擇。

上述混練程序可使用本領(lǐng)域中熟知的混練設(shè)備進(jìn)行，例如，利用萬(wàn)馬力(Banbury)混練機(jī)進(jìn)行混練，而混練溫度可為90～110℃。混練后，將膠料的產(chǎn)物冷卻至室溫并于室溫下存放至少12小時(shí)，以形成混練物。

接著，將混練物壓延形成一薄膜(S102)。舉例而言，可利用壓延機(jī)將步驟S100中所得的混練物壓出所需厚度及寬度，以制成薄膜。于此步驟中，可利用尼龍布或其他布材作為載體來(lái)承接壓延出來(lái)的薄膜，卷取后供下一步驟使用。

壓延步驟所使用的設(shè)備及操作溫度可根據(jù)產(chǎn)品需求而調(diào)整。舉例而言，可將壓延機(jī)的四個(gè)輪溫分別設(shè)定為90℃、70℃、75℃及65℃，并設(shè)定貼合輪壓力為40公斤/平方厘米、壓延速度為11米/分鐘。然而，壓延步驟的詳細(xì)參數(shù)不在此限制。

最后，將薄膜進(jìn)行成型處理，以形成阻燃低發(fā)煙膠材(S104)。依據(jù)高分子主膠的種類(lèi)，可使用不同成型方法處理步驟S102中所制成的薄膜。詳細(xì)而言，若選用塑膠材料作為高分子主膠，可對(duì)步驟S102中所制成的薄膜進(jìn)行固化成型處理。若選用橡膠材料作為高分子主膠，則可對(duì)步驟S102中所制成的薄膜進(jìn)行加硫處理。

舉例而言，若選用塑膠材料作為高分子材料，可使用照光或加熱方式對(duì)步驟S102中所制成的薄膜進(jìn)行固化處理。另一方面，若選用橡膠材料作為高分子主膠，則可利用鼓式連續(xù)加硫機(jī)，在約160℃的溫度及約80公斤/平方厘米的壓力下，對(duì)步驟S102中所制成的薄膜進(jìn)行加硫處理。加硫時(shí)間可為約15分鐘。成型處理后，即可獲得本發(fā)明的阻燃低發(fā)煙膠材。

本發(fā)明另外提供一阻燃低發(fā)煙膠材，其由一膠料所制成，膠料包含：100重量份的一高分子主膠、10至30重量份的一阻燃劑、1至3重量份的一硫化劑及20至100重量份的硅藻土，其是用于吸收阻燃低發(fā)煙膠材燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙與毒氣。

本發(fā)明提供的阻燃低發(fā)煙膠材中，有關(guān)膠料中各成分選用以及阻燃低發(fā)煙膠材的制造方法如前述說(shuō)明所述，故不再重復(fù)說(shuō)明。

〔實(shí)施例的可行效果〕

綜上所述，本發(fā)明的有益效果可以在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法，其可通過(guò)使用硅藻土作為吸附材料，進(jìn)而提供一種在具有優(yōu)良阻燃性的前提下，同時(shí)具備低發(fā)煙特性的膠材。如此一來(lái)，可有效降低阻燃低發(fā)煙膠材在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙霧及毒氣，并藉此可提升火場(chǎng)的能見(jiàn)度及逃生和救援的可能性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖式內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，皆包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。