本發(fā)明涉及一種阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法，尤指一種用于火車或公車車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)：

俗稱塑膠的高分子材料為現(xiàn)今應用最廣的非金屬材料。塑膠材料的種類繁多，且被廣泛應用于日常生活中各種不同的領(lǐng)域。因此，除了機械特性的要求外，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)計時，都必須考量到有關(guān)阻燃性的需求。舉例而言，以膠材制成的火車或公車車廂連接棚布(Train and bus joint)，考量到阻燃性的需求，一般會加入阻燃劑來抑制產(chǎn)品起火時火焰的蔓延。

根據(jù)內(nèi)政部消防署的資料，火災發(fā)生時所產(chǎn)生的煙和毒氣是對人類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”。煙是火災燃燒過程中一項重要的產(chǎn)物，受煙濃度所影響的能見度(Visibility)是火場人員能否順利逃出火場以及消防人員能否找出起火點并撲滅火災的影響因素。

一般膠材的熱分解及燃燒產(chǎn)物成分種類繁多，有時多達百種以上。然而，對人體生理有具體毒性效應的氣體產(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：

1.窒息性或昏迷性成分。

2.對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，更嚴重地遮蔽火場中人員的視線?；谏鲜鲈?，在許多情況下，火場中產(chǎn)生的濃煙往往比溫度更早達到令人難以忍受的程度。因此，當今對具有阻燃效果的材料的要求除了需具有由阻燃劑所達到的自熄(self-extinguishing)或抑制火焰?zhèn)鬟f的特性外，同時還應該具備降低材料燃燒時所產(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，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，雖可達到優(yōu)良的阻燃效果，未必能有效減緩火災發(fā)生時所產(chǎn)生的煙的危害。

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(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，火車或公車的車廂連接棚布。

為了解決上述的技術(shù)問題，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平方米面積的細孔(Porous)。因此，硅藻土具有優(yōu)異的吸附性，而被廣泛地應用在許多工業(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濾器中作為水質(zhì)過濾的材料。

更進一步來說，將硅藻土添加于使用阻燃劑的阻燃系統(tǒng)中，利用硅藻土相當優(yōu)異的吸附性來達到吸收橡膠、塑膠等膠材燃燒時所產(chǎn)生的煙與毒氣的效果。藉此，不但能通過阻燃劑得到有效的阻燃效果，也能通過硅藻土的吸附特性來降低含有阻燃劑的膠材燃燒時所產(chǎn)生的發(fā)煙量，提升火災發(fā)生時火場的能見度及救援逃生的可能性。

承上述，為達到上述效果，本發(fā)明其中一實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)煙特性之間達到平衡，破除已知使用 鹵銻系阻燃劑時必須犧牲低發(fā)煙特性、使用磷氮系阻燃劑時必須犧牲阻燃性的缺點。

為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的阻燃低發(fā)煙膠材的制造方法的流程圖。

【符號說明】

步驟 S100、S102、S104

具體實施方式

以下是通過特定的具體實例來說明本發(fā)明所披露有關(guān)“阻燃低發(fā)煙膠材及其制造方法”的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所披露的內(nèi)容了解本發(fā)明的優(yōu)點與效果。本發(fā)明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應用，在不悖離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發(fā)明的圖式僅為簡單示意說明，并非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發(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，請參閱圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例的阻燃低發(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?；?(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源不在此限制，可為任何商業(yè)上可購得的硅藻土材料。

在膠料中，以100重量份的高分子主膠為基準，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，若阻燃劑的含量過少，則無法達到所欲的阻燃效果；若阻燃劑的含量過多，可能所制成的材料強度弱化。同樣地，若硅藻土的含量過少，則無法發(fā)揮預期的低發(fā)煙效果；而若硅藻土的含量過多，可能使所制成的材料強度弱化。

值得一提的是，用于進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所產(chǎn)生的煙霧、微?；蛴卸疚镔|(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不在此限制，且可依據(jù)膠料中的其他成分加以選擇?；蚴牵o助吸附材料的種類可依據(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)備進行，例如，利用萬馬力(Banbury)混練機進行混練，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，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承接壓延出來的薄膜，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，可將壓延機的四個輪溫分別設(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，壓延步驟的詳細參數(shù)不在此限制。

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

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步驟S102中所制成的薄膜進行固化處理。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，在約160℃的溫度及約80公斤/平方厘米的壓力下，對步驟S102中所制成的薄膜進行加硫處理。加硫時間可為約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明所述，故不再重復說明。

〔實施例的可行效果〕

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

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