復(fù)合材料及其制造方法
【專利摘要】一種復(fù)合材料及其制造方法，該復(fù)合材料的制造方法包括步驟先將一橡膠混合物混煉形成一橡膠膠料，待冷卻至室溫后靜置，接著提供兩個基布，其分別具有一第一表面及一第二表面，再來將該橡膠膠料涂布于該兩個基布的其中之一的第一表面及第二表面上以形成一第一膠布，并將該橡膠膠料涂布于該兩個基布的其中另一個第一表面上以形成一第二膠布，之后將該第一膠布及該第二膠布同時進(jìn)行貼合及加硫程序，其中該第一膠布貼合于該第二膠布的基布的第二表面，以形成五層式結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。
【專利說明】復(fù)合材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制造方法，且特別是涉及一種具有較佳物性的五層式結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，路上交通工具發(fā)展迅速，全球許多開發(fā)中或已開發(fā)國家開始大量應(yīng)用大眾運(yùn)輸交通工具。而為增加載客量，各種大眾運(yùn)輸交通工具通常具有兩節(jié)以上的連結(jié)式車廂，例如火車、電聯(lián)車、捷運(yùn)、大型兩段連結(jié)式巴士(臺灣目前無這種巴士，但歐美與大陸相當(dāng)常見)、高速磁浮式列車等。
[0003]最早僅用掛勾方式連結(jié)各車廂，而現(xiàn)今為了讓乘客方便在車廂與車廂間移動，車廂與車廂間設(shè)計成通道，因此需使用橡膠皮料所制成的連結(jié)伸縮縫來避免金屬制成的車廂相互碰撞。
[0004]此外，由于現(xiàn)今社會發(fā)展快速，對大眾運(yùn)輸交通工具的要求也更高，除原來訴求的便利性、速度、高效率外，在安全性的要求更是不容忽視，各國皆有大眾運(yùn)輸工具在消防相關(guān)的安全法規(guī)。
[0005]一般應(yīng)用的橡膠與織物的復(fù)合材料在物性強(qiáng)度上不足，且成品通常需要經(jīng)過三次加工，包括先制作第一種復(fù)合材料，再制作第二種復(fù)合材料，接著將兩種復(fù)合材料貼附組合。然而在貼合過程中所需的人工成本高昂，也需要較長的加工時間，且加硫后橡膠于接合時容易產(chǎn)生接著不良的情形。
[0006]有鑒于此,本發(fā)明提供一種應(yīng)用于耐燃車廂連結(jié)伸縮縫(Gangways and bellows)的生產(chǎn)技術(shù)，以生產(chǎn)一種容易加工，強(qiáng)度更好，耐燃性更佳，更耐久的五層式結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，可廣泛應(yīng)用在火車、電聯(lián)車、捷運(yùn)、大型兩段連結(jié)式巴士、高速磁浮式列車等車廂間的連結(jié)伸縮縫；同時本發(fā)明也可應(yīng)用在其他需高物性、耐燃性、耐久復(fù)合材料的物件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了能夠制造一種高強(qiáng)度、高加工性及高耐用性的復(fù)合材料，以改善一般橡膠與紡織物的復(fù)合材料在物性強(qiáng)度的不足，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率，同時達(dá)到降低人工成本的效果。本發(fā)明提供一種復(fù)合材料的制造方法，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述復(fù)合材料的制造方法包括以下的步驟:
[0008]首先，將一橡膠混合物混煉形成一橡膠膠料，待冷卻至室溫后靜置；接著，提供兩個基布，其分別具有一第一表面及一第二表面；再來，將該橡膠膠料涂布于該兩個基布的其中之一的第一表面及第二表面上以形成一第一膠布，并將該橡膠膠料涂布于該兩個基布的其中另一的第一表面上以形成一第二膠布；之后，將該第一膠布及該第二膠布同時進(jìn)行貼合及加硫程序，其中該第一膠布貼合于該第二膠布的基布的第二表面。
[0009]根據(jù)上述的制造方法，本發(fā)明另提供一種復(fù)合材料，其包括一第一膠布及一第二膠布。其中，該第一膠布包含有一基布及二橡膠膠料，其中該基布具有相對的兩個表面，且該二橡膠膠料分別設(shè)置于該基布的相對的兩個表面，該第二膠布包含有一基布及一膠料，其中該基布設(shè)置于該第一膠布上，該橡膠膠料設(shè)置于該基布上且位于該第一膠布的相對處。
[0010]綜上所述，本發(fā)明的制造方法通過將第一膠布與第二膠布同時進(jìn)行貼合及加硫程序，在相同物性下，能夠提升橡膠皮料的加工性、且能夠有效降低加工難度及增加加工效率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本、提升競爭優(yōu)勢及降低成品的不良率。再者，制成的復(fù)合材料依序?yàn)槟z料-基布-膠料-基布-膠料之五層結(jié)構(gòu)，從而較佳的物性。
[0011]以下通過具體實(shí)施例詳加說明，使能更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容及欲達(dá)成的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的復(fù)合材料的制造方法的步驟流程圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的復(fù)合材料的制造方法中使用的機(jī)臺流程圖；以及
[0014]圖3為本發(fā)明的復(fù)合材料的示意圖。
[0015]【主要元件符號說明】
[0016]I復(fù)合材料
[0017]IOA 第一膠層
[0018]IOB 第二膠層
[0019]12橡膠膠料
`[0020]14 基布
[0021]20萬馬力混練機(jī)
[0022]22連續(xù)式橡膠壓延機(jī)
[0023]24鼓式連續(xù)加硫機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0024]請參閱圖1，本發(fā)明的復(fù)合材料的制造方法包括以下的步驟:首先，執(zhí)行步驟S10，接著，執(zhí)行步驟S12，再來，執(zhí)行步驟S14，最后，執(zhí)行步驟S16。以下將詳細(xì)描述各步驟的具體技術(shù)內(nèi)容。
[0025]請參閱圖2及3，在步驟SlO中，將一橡膠混合物混煉形成一橡膠膠料12，待冷卻至室溫后靜置一段時間。具體而言，所述橡膠混合物以萬馬力混煉機(jī)20在介于攝氏120至140度之間的溫度下，使用5分鐘的時間進(jìn)行混煉，且待混練完成后，需冷卻至式溫存放至少12小時才可進(jìn)行下一生產(chǎn)流程。
[0026]具體而言，橡膠混合物的組成成分包括100重量份(Parts per hundreds ofrubber ;PHR)的主膠、20至40重量份的填充劑、40至70重量份的難燃劑、10至20重量份的加工油及3至8重量份的功能性細(xì)粉，且投料的順序依序?yàn)橹髂z、填充劑、加工油、難燃劑和功能性細(xì)粉。在本具體實(shí)施例中，主膠選自氯化聚乙烯，但所述主膠的種類并不限定。在一變化實(shí)施例中，為配合設(shè)計成不同強(qiáng)度的復(fù)合材料1，作為主膠的氯化聚乙烯還可配合天然橡膠(NR)、苯乙烯丁二基橡膠(SBR)、氯磺化橡膠(CSM)、氯丁基橡膠(CR)、丁基橡膠(IIR)或耐油膠(NBR)以形成不同的膠種。[0027]另外，填充劑為20至40重量份的輕質(zhì)碳酸鈣，40至70重量份的難燃劑的組成成分包括20至40重量份的氫氧化鋁及20至30重量份的有機(jī)耐燃劑，3至8重量份的功能性細(xì)粉的組成成分包括I至3重量份的抗氧化劑及2至5重量份的硫化劑。附帶一提的是，PHR單位代表每百份橡膠含量中添加物的百分含量，例如20PHR即代表每IOOg或kg單位的橡膠中添加20g或kg單位的添加物。
[0028]在步驟S12中,提供兩個基布14,其各具有一第一表面及一第二表面。具體而言，兩個基布14均為聚酯纖維布(Polyester)，但所述兩個基布14的種類并不限定，或者兩個基布14可視需求選擇聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯尼龍混紡紗布、其他不同組成纖維的混紡梭織布、平織布、橫紋、格子布、斜紋布、緹花布、N/T交織布、色紗交織布、塔夫塔、牛津布或緞紋布。必須提及的是，所述復(fù)合材料I的制造方法中，可以先進(jìn)行步驟SlO再進(jìn)行步驟S12，也可以先進(jìn)行步驟S12再進(jìn)行步驟S10，或同時進(jìn)行步驟10及步驟12。
[0029]在步驟S14中，將橡膠膠料12涂布于兩個基布14的其中之一的第一表面及第二表面以形成一第一膠布IOA ;并將橡膠膠料12分別涂布于兩個基布的其中另一的第一表面以形成一第二膠布10B。具體而言，先將步驟SlO中混煉形成的橡膠膠料12涂布于一基布14的第一表面及第二表面上，再經(jīng)由一連續(xù)式橡膠壓延機(jī)22壓延形成第一膠布10A，且收卷后定為A卷，并將所述橡膠膠料12涂布于另一基布14的第一表面上，再經(jīng)由一連續(xù)式橡膠壓延機(jī)22壓延形成第二膠布10B，且收卷后定為B卷。
[0030]在步驟S16中，將第一膠布IOA及第二膠布IOB同時進(jìn)行貼合及加硫程序，且第一膠布IOA貼合于第二膠布IOB的基布14的第二表面。具體而言，將步驟S14中制備的A卷及B卷依序放置于鼓式連續(xù)加硫機(jī)24 (ROT(XURE)的卷入架上；需注意的是，當(dāng)A卷拉開時，第一膠布IOA的任一橡膠膠料12的表面朝上皆可,但B卷拉開時,第二膠布IOB的基布14的表面必須朝下。當(dāng)進(jìn)行卷入時，使B卷和A卷由上而下重疊并同時進(jìn)行貼合及加硫程序，其中排列方式由上而下即為膠料-基布-膠料-基布-膠料。
[0031]更詳細(xì)地說，所述五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料I在介于攝氏150至180度的溫度下，以每分鐘0.3至0.5碼的產(chǎn)速及每平方厘米90至120公斤的壓力下進(jìn)行加硫程序，當(dāng)加硫完成后即制成本發(fā)明的復(fù)合材料I。
[0032]復(fù)參閱圖3，利用上述的制造方法，本發(fā)明得以提供一種復(fù)合材料1，其包括一第一膠布IOA及一第二膠布10B。其中，第一膠布IOA包含有一基布14及二橡膠膠料12,基布14具有相對的兩個表面，且二橡膠膠料12分別設(shè)置于基布14的相對兩個表面；第二膠布IOB包含有一基布14及一橡膠膠料12,基布14設(shè)置于第一膠布IOA上,橡膠膠料12設(shè)置于基布14上且位于該第一膠布IOA的相對處。
[0033]綜上所述，本發(fā)明相較于傳統(tǒng)的復(fù)合材料具有下列的優(yōu)點(diǎn):
[0034]1、本發(fā)明的制造方法通過將第一膠布與第二膠布同時進(jìn)行貼合及加硫程序，在相同物性下，能夠提升橡膠皮料的加工性、且能夠有效降低加工難度及增加加工效率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本、提升競爭優(yōu)勢及降低成品的不良率。
[0035]2、本發(fā)明采用氯化聚乙烯與適當(dāng)組分的橡膠填充劑、耐燃劑、加工油及功能性細(xì)粉等配合材料混煉制作出的橡膠膠料貼合在聚酯纖維布上，以此最新技術(shù)制作成五層式(T5)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，其具有更佳的強(qiáng)度、耐燃性、加工性及耐久度等，可廣泛應(yīng)用在火車、電聯(lián)車、捷運(yùn)、大型兩段連結(jié)式巴士或高速磁浮式列車等車廂間的連結(jié)伸縮縫，也可應(yīng)用在其它需高物性、耐燃性、耐久橡膠皮料的物件。
[0036]以上所述者，僅為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，故舉凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的申請專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，包括以下的步驟: 將一橡膠混合物混煉形成一橡膠膠料，待冷卻至室溫后靜置； 提供兩個基布，其分別具有一第一表面及一第二表面； 將所述橡膠膠料涂布于所述兩個基布的其中一個的第一表面及第二表面上以形成一第一膠布，并將所述橡膠膠料涂布于所述兩個基布的其中另一個的第一表面上以形成一第二膠布；以及 對所述第一膠布及所述第二膠布同時進(jìn)行貼合及加硫程序，其中所述第一膠布貼合于所述第二膠布的基布的第二表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述橡膠混合物的組成成分包括: (A)100重量份的主膠； (B)20至40重量份的填充劑； (C)40至70重量份的難燃劑； (D)10至20重量份的加工油；以及 (E)3至8重量份的功能性細(xì)粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述主膠為氯化聚乙烯及氯化聚乙烯配合天然橡膠、苯乙烯丁二基橡膠、氯磺化橡膠、氯丁基橡膠、丁基橡膠或耐油膠所形成的膠種的其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述20至40重量份的填充劑為20至40重量份的輕質(zhì)碳酸鈣，所述40至70重量份的難燃劑的組成成分包括20至40重量份的氫氧化鋁及20至30重量份的有機(jī)耐燃劑，所述10至20重量份的加工油為可塑劑，所述3至8重量份的功能性細(xì)粉的組成成分包括I至3重量份的抗氧化劑及2至5重量份的硫化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述橡膠膠料為由所述橡膠混合物通過萬馬力混煉機(jī)在介于攝氏120至140度之間的溫度下使用5分鐘的時間進(jìn)行混煉所形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述兩個基布中的每一個均為聚酯纖維布、尼龍布、棉布、聚酯尼龍混紡紗布、混紡梭織布、平織布、橫紋、格子布、斜紋布、緹花布、N/T交織布、色紗交織布、塔夫塔、牛津布或緞紋布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述第一膠布為通過連續(xù)式橡膠壓延機(jī)將所述橡膠膠料涂布于所述兩個基布的所述其中一個的第一表面及第二表面所形成，所述第二膠布為通過連續(xù)式橡膠壓延機(jī)將所述橡膠膠料涂布于所述兩個基布的所述其中另一個的第一表面所形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述第一膠布及所述第二膠布通過一鼓式連續(xù)加硫機(jī)進(jìn)行貼合程序，且在介于攝氏150至180度的溫度下，以每分鐘0.3至0.5碼的產(chǎn)速及每平方厘米90至120公斤的壓力下同時進(jìn)行加硫程序。
9.一種復(fù)合材料，其特征在于，包括: 一第一膠布， 其包含有一第一基布及一橡膠膠料，其中所述第一基布具有相對的兩個表面，且所述橡膠膠料分別設(shè)置于所述第一基布的相對的所述兩個表面；以及一第二膠布，其包含有一第二基布及所述橡膠膠料，其中所述第二基布設(shè)置于所述第一膠布上，所述橡膠膠料設(shè)置于所述第二基布上且位于與所述第一膠布相對的位置處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的復(fù)合材料，其特征在于，所述橡膠膠料由橡膠混合物混煉形成，所述橡膠混合物的組成成分包括: (A)100重量份的主膠； (B)20至40重量份的填充劑； (C)40至70重量份的難燃劑； (D)10至20重量份的加工油；以及 (E)3至8重量份的功能性細(xì)粉。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述主膠為氯化聚乙烯及氯化聚乙烯配合天然橡膠、苯乙烯丁二基橡膠、氯磺化橡膠、氯丁基橡膠、丁基橡膠或耐油膠所形成的膠種的其中之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述20至40重量份的填充劑為20至40重量份的輕質(zhì)碳酸鈣，所述40至70重量份的難燃劑的組成成分包括20至40重量份的氫氧化鋁及20至30重量份的有機(jī)耐燃劑，所述10至20重量份的加工油為可塑劑，所述3至8重量份的功能性細(xì)粉的組成成分包括I至3重量份的抗氧化劑及2至5重量份的硫化劑。
【文檔編號】B32B37/15GK103568413SQ201210272487
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】游輝智, 徐正己 申請人:厚生股份有限公司