專利名稱：用于連接伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防水膜料的制造技術(shù)，特別涉及一種用于大型巴士或是火車車廂間連結(jié)伸縮縫、耐燃性復(fù)合材料的制造方法
背景技術(shù)：
近來，路上交通工具發(fā)展迅速，全球許多發(fā)展中國家或發(fā)達(dá)國家已大量使用大眾運(yùn)輸交通工具，而各種大眾運(yùn)輸交通工具大多通過兩節(jié)以上車廂的連結(jié)方式來增加載客量；諸如火車、電聯(lián)車、捷運(yùn)、大型兩段連結(jié)式巴士(臺(tái)灣目前無這種巴士，但歐美與大陸相當(dāng)常見)、高速磁浮式列車等等，最早僅是用掛勾方式連結(jié)各車廂，而現(xiàn)今為了讓乘客方便在車廂與車廂間移動(dòng)，將車廂與車廂間設(shè)計(jì)成通道，因此，這需使用橡膠皮料制成的連結(jié)伸縮縫(Gangways andbellows)來避免金屬制成的車廂相互碰撞。此外，由于當(dāng)今社會(huì)發(fā)展快速，對(duì)大眾運(yùn)輸交通工具的要求也變得更高，除原來要求的便利性、速度、高效率外，在安全性上的要求更是不容忽視，各國皆對(duì)大眾運(yùn)輸工具設(shè)有消防方面的安全法規(guī)。一般使用的橡膠與織物的復(fù)合材料在物性上強(qiáng)度不足、耐燃性亦不夠，且成品需要三次加工，包括先制作織物的第一種復(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，在貼合過程所需的人工成本高昂，也因此需要較長的工作時(shí)間，工作效率低落，且加硫后的橡膠做大面積接著時(shí)容易產(chǎn)生接著不良的情形。因此，本發(fā)明提出一種用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，該耐燃性復(fù)合材料手感柔軟、易于加工、強(qiáng)度更強(qiáng)，耐燃性更佳且更耐久的五層式結(jié)構(gòu)的橡膠皮料， 有效克服了上述問題，具體架構(gòu)及其實(shí)施方式詳述于下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法， 該耐燃性復(fù)合材料的膠料配方及制造方法可生產(chǎn)強(qiáng)度更好、耐燃性更佳、加工性更好且更耐久的五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，包括(a)將一橡膠混合物用一萬馬力機(jī)混煉成一膠料，冷卻后將該膠料進(jìn)行第二次混煉，冷卻后靜置；(b)利用一壓延裝置將該膠料涂布于一基布上，形成一膠布，并將該膠布分別以膠面朝外及布面朝外兩種方式卷取出卷數(shù)相同的第一膠布及第二膠布，并將該膠料壓延成一橡膠薄片；(C)將該第一膠布及該第二膠布分別貼合于該橡膠薄片的上下，且第一膠布及該第二膠布皆為布面朝內(nèi)，壓合成一復(fù)合材料；以及(d)將該復(fù)合材料進(jìn)行連續(xù)加硫處理。
其中，該基布為聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯尼龍混紡紗布及其它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。在該步驟(a)中，該橡膠混合物是混煉五分鐘，溫度在140 150°C ；該第二次混煉是將該膠料與一功能性細(xì)粉混煉二分半鐘，溫度在100 120°C ；將再次混煉冷卻的該膠料于室溫下靜置至少十二小時(shí)。其中，該橡膠薄片的厚度為0. 1 5mm。在該步驟(b)中，該橡膠薄片平貼于一布料上以防止橡膠互相沾黏，待要在步驟 (c)中使用時(shí)再將該橡膠薄片從該布料上撕起；優(yōu)選，該布料經(jīng)過撥水處理；其中，該壓延裝置為一連續(xù)式橡膠壓延機(jī)。在該步驟(C)中，該第一膠布、該橡膠薄片及該第二膠布貼合后，以一連續(xù)式熱壓貼合機(jī)于溫度60 80°C、壓力每平方公分20 60公斤壓合；該步驟(c)還包括將壓合成的該復(fù)合材料平貼于一布料上以防止沾黏；在該步驟(d)的加硫完成后，將該布料剝除。該步驟(d)中，該加硫的溫度為140 160°C，生產(chǎn)速度為每分鐘2 8碼，壓力為每平方公分40 90公斤。該步驟(d)是在一鼓式連續(xù)加硫機(jī)中進(jìn)行。本發(fā)明所述的橡膠混合物的成分包括100重量份的杜邦海波龍(Hupalon)；25 65重量份的填充劑；60 110重量份的難燃劑(flame retardants)；以及5 20重量份的可塑劑。其中，該60 110重量份的難燃劑可包括20 40重量份的氫氧化鋁、20 40重量份的硅質(zhì)難燃劑及20 30重量份的有機(jī)耐燃劑。該25 65重量份的填充劑可包括20 40重量份的輕質(zhì)碳酸鈣及5 15重量份的白燕華CC粉。該橡膠薄片的材質(zhì)可為以天然橡膠(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)和耐油膠(NBR)中的一種或多種以不同成分配合的膠種。該功能性細(xì)粉為1 3重量份的老防劑、2 5重量份的硬脂酸、7重量份的橡膠軟化劑、2 6重量份的架橋劑及0. 5 0. 8重量份的加硫助劑的混合物。本發(fā)明的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，是通過將以杜邦海波龍與橡膠填充劑、耐燃劑等配合材料經(jīng)過壓延制作出的橡膠片貼合在聚酯纖維的基布上，并以壓延、熱壓合及硫化步驟形成膠料-基布-膠料-基布-膠料的五層結(jié)構(gòu)，使材料具更強(qiáng)的物性。本發(fā)明方法有利于提升橡膠復(fù)合材料的加工性，可有效降低加工難度、增加加工效率，進(jìn)而降低成本，提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與降低不良率。本發(fā)明方法是連續(xù)式生產(chǎn)，與傳統(tǒng)模壓式片狀不連續(xù)生產(chǎn)相比，連續(xù)式生產(chǎn)無接頭，故可大幅增加每卷的長度。


圖1為本發(fā)明用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法的方塊圖；圖2為本發(fā)明用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法的流程圖；圖3為本發(fā)明用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的示意圖。附圖標(biāo)記說明10-萬馬力機(jī)；12-連續(xù)式橡膠壓延機(jī)；14-連續(xù)式熱壓貼合機(jī)； 16-鼓式連續(xù)加硫機(jī)；20-橡膠薄片；22a-膠布；22b-膠布；222-基布；224-膠料。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例僅用于例證的目的，決不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法可制造手感柔軟、容易加工、強(qiáng)度更好、耐燃性更佳更耐久的多層橡膠皮料，該多層橡膠皮料可廣泛應(yīng)用在火車、電聯(lián)車、捷運(yùn)、大型兩段連接式巴士、高速磁浮式列車等車廂間的連結(jié)伸縮縫(Gangways and bellows)ο圖1為本發(fā)明方法的方塊圖，圖2為本發(fā)明方法的流程圖，請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖2。在步驟SlO中，將橡膠混合物的配方以一萬馬力機(jī)10混煉成一膠料，此橡膠混合物的配方包括100重量份的杜邦海波龍(Hupalon)、25 65重量份的填充劑、60 110重量份的難燃劑及5 20重量份的可塑劑，其中，難燃劑可包括20 40重量份的氫氧化鋁、 20 40重量份的硅質(zhì)難燃劑(如硅酸鈉)及20 30重量份的有機(jī)耐燃劑(如對(duì)二苯酸鉀)，而填充劑可包括20 40重量份的輕質(zhì)碳酸鈣及5 15重量份的白燕華CC粉。步驟 SlO的投料順序?yàn)槎虐詈２?、填充劑、可塑劑、難燃劑；在溫度140 150°C之間混煉五分鐘后冷卻至室溫存放。作為主膠的杜邦海波龍，其成分可區(qū)分為以天然橡膠(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)等中的一種或多種以不同配合而成的膠種。接著步驟S12中，再將上述混煉后的膠料中加入一功能性細(xì)粉以萬馬力機(jī)10進(jìn)行第二次混煉，此功能性細(xì)粉包括1 3重量份的老防劑(old anti-agent)(如丁羥甲苯， Butylated Hydroxytoluene, BHT)、2 5重量份的硬脂酸、7重量份的橡膠軟化劑(如鄰苯二甲酸二 (乙基己基)酯，(DU2-ethylheXyl)phthalate，DEHP))2 6重量份的架橋劑 (如硫磺)以及0. 5 0. 8重量份的加硫助劑(如二甲基二硫代胺基甲酸鋅，PZ)，第二次混煉是于溫度100 120°C之間進(jìn)行兩分半鐘，完成后冷卻至室溫存放，并靜置至少十二小時(shí)。步驟S14中，將經(jīng)過二次混煉的膠料涂布于一基布上，并以一連續(xù)式橡膠壓延機(jī) 12壓延成一膠布，再將膠料單獨(dú)壓延成一 0. 1 5_的橡膠薄片，可根據(jù)成品厚度需求調(diào)整橡膠薄片的厚度。基布可為聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯尼龍混紡紗布及其它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、牛津布或緞紋布等。將膠布收卷后備用，收卷方式采取布面向外及膠面向外兩種，且兩種方法卷取的卷數(shù)相同。此外，由于橡膠薄片具有黏性極易沾黏，因此將橡膠薄片貼附于一經(jīng)過撥水處理的布料上，此布料可根據(jù)需要選擇聚酯纖維布、棉布、聚酯尼龍混紡紗布及其它不同組成纖維的混紡紗梭織布，或是平織布、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、緞紋布等各種布種。接著步驟S16，取出步驟S14中所準(zhǔn)備的膠布兩卷及橡膠薄片一卷，將其分別定為 A卷、B卷及C卷，按照A卷、C卷、B卷的順序置于一連續(xù)式熱壓貼合機(jī)14的卷入架上。需注意的是，當(dāng)膠布A卷拉開時(shí)，橡膠面必須朝上，紡織物面朝下，而B卷拉開時(shí)則為紡織物面朝上，橡膠面朝下。當(dāng)進(jìn)行卷入貼合時(shí)，使A卷、C卷、B卷由上而下重迭并同時(shí)進(jìn)行熱壓貼合，其排列方式自上而下即為膠料-基布-橡膠薄片-基布-膠料。連續(xù)式熱壓貼合機(jī)14 設(shè)定溫度為60 80°C，熱壓貼合壓力設(shè)定為每平方公分20 60公斤，熱壓貼合后便形成五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。將此五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料平貼于一布料上，避免橡膠互相沾黏，卷曲成卷。最后，于步驟S18將五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料置于一鼓式連續(xù)加硫機(jī)16中，于溫度 140 160°C、生產(chǎn)速度為每分鐘2 8碼，壓力為每平方公分40 90公斤下，進(jìn)行加硫處理，同時(shí)將避免沾黏的布料剝除，當(dāng)加硫完成后即為本發(fā)明的耐燃性復(fù)合材料的成品。圖3為耐燃性復(fù)合材料的成品示意圖，如圖中所示，本發(fā)明耐燃性復(fù)合材料包括橡膠薄片20及分別設(shè)于橡膠薄片20兩側(cè)的膠布2 及22b ；由圖中可看出，膠布2 及22b 的方向相反，膠布22a的膠料222面朝上、基布2M面朝下，而膠布22b則是基布2M面朝上、膠料222面朝下。綜上所述，本發(fā)明的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法可制備以橡膠薄片與膠料、織物層迭的五層式復(fù)合材料，該耐燃性復(fù)合材料為連續(xù)式生產(chǎn)所得且可收卷備用。由于連續(xù)式生產(chǎn)無接頭，故每卷長度可高于250碼，與模壓式片狀不連續(xù)方法大不相同，且本發(fā)明方法制造的復(fù)合材料具有更好的提升耐燃性及物性，使用壽命長，適用于大眾運(yùn)輸工具對(duì)于安全的要求。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變， 修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，包括(a)將一橡膠混合物用一萬馬力機(jī)混煉成一膠料，冷卻后將該膠料進(jìn)行第二次混煉，冷卻后靜置；(b)利用一壓延裝置將該膠料涂布于一基布上，形成一膠布，并將該膠布分別以膠面朝外及布面朝外兩種方式卷取出卷數(shù)相同的第一膠布及第二膠布，并將該膠料壓延成一橡膠薄片；(c)將該第一膠布及該第二膠布分別貼合于該橡膠薄片的上下，且第一膠布及該第二膠布皆為布面朝內(nèi)，壓合成一復(fù)合材料；以及(d)將該復(fù)合材料進(jìn)行連續(xù)加硫處理。
2.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該基布為聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯尼龍混紡紗布及其它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。
3.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該步驟(a)中該橡膠混合物是混煉五分鐘，溫度在140 150°C。
4.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，該步驟(a)中的第二次混煉是將該膠料與一功能性細(xì)粉混煉二分半鐘，溫度在100 120°C。
5.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 在該步驟(a)中，是將再次混煉冷卻的該膠料于室溫下靜置至少十二小時(shí)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該橡膠薄片的厚度為0. 1 5mm。
7.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 在該步驟(b)中，該橡膠薄片平貼于一布料上以防止橡膠互相沾黏，要在步驟(C)中使用時(shí)，再將該橡膠薄片從該布料上撕起。
8.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該壓延裝置為一連續(xù)式橡膠壓延機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 在該步驟(c)中該第一膠布、該橡膠薄片及該第二膠布貼合后，以一連續(xù)式熱壓貼合機(jī)于溫度60 80°C、壓力每平方公分20 60公斤壓合。
10.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該步驟(c)還包括將壓合成的該復(fù)合材料平貼于一布料上以防止沾黏。
11.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該步驟(d)中加硫溫度為140 160°C，生產(chǎn)速度為每分鐘2 8碼，壓力為每平方公分 40 90公斤。
12.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該步驟(d)是在一鼓式連續(xù)加硫機(jī)中進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求10所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，在該步驟(d)的加硫完成后，將該布料剝除。
14.如權(quán)利要求7所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，該布料經(jīng)過撥水處理。
15.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該橡膠混合物的成分包括100重量份的杜邦海波龍(Hupalon)；25 65重量份的填充劑；60 110重量份的難燃劑；以及5 20重量份的可塑劑。
16.如權(quán)利要求15所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，該60 110重量份的難燃劑可包括20 40重量份的氫氧化鋁、20 40重量份的硅質(zhì)難燃劑及20 30重量份的有機(jī)耐燃劑。
17.如權(quán)利要求15所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，該25 65重量份的填充劑可包括20 40重量份的輕質(zhì)碳酸鈣及5 15重量份的白燕華CC粉。
18.如權(quán)利要求1所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該橡膠薄片的材質(zhì)可為以天然橡膠(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)和耐油膠(NBR)中的一種或多種以不同成分配合的膠種。
19.如權(quán)利要求4所述的用于連結(jié)伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制造方法，其特征在于， 該功能性細(xì)粉為1 3重量份的老防劑、2 5重量份的硬脂酸、7重量份的橡膠軟化劑、 2 6重量份的架橋劑及0. 5 0. 8重量份的加硫助劑的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于連接伸縮縫的耐燃性復(fù)合材料的制備方法，利用一萬馬力機(jī)混煉出一膠料，將其壓延成一橡膠薄片，并將膠料與一基布?jí)貉映梢痪哂袃蓪咏Y(jié)構(gòu)的膠布，再用連續(xù)式熱壓貼合機(jī)將橡膠薄片的上下兩面分別與一個(gè)所述膠布貼合形成五層的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，最后用鼓式連續(xù)加硫機(jī)將前述的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)加硫，即形成具有高物性、高耐燃性、產(chǎn)品壽命長的耐燃性復(fù)合材料，符合大眾運(yùn)輸工具對(duì)安全的需求。
文檔編號(hào)B32B25/10GK102248725SQ20101017529
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者徐正己, 趙家成 申請(qǐng)人:厚生股份有限公司