专利名称：用于连接伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种防水膜料的制造技术，特别涉及一种用于大型巴士或是火车车厢间连结伸缩缝、耐燃性复合材料的制造方法
背景技术：
近来，路上交通工具发展迅速，全球许多发展中国家或发达国家已大量使用大众运输交通工具，而各种大众运输交通工具大多通过两节以上车厢的连结方式来增加载客量；诸如火车、电联车、捷运、大型两段连结式巴士(台湾目前无这种巴士，但欧美与大陆相当常见)、高速磁浮式列车等等，最早仅是用挂勾方式连结各车厢，而现今为了让乘客方便在车厢与车厢间移动，将车厢与车厢间设计成通道，因此，这需使用橡胶皮料制成的连结伸缩缝(Gangways andbellows)来避免金属制成的车厢相互碰撞。此外，由于当今社会发展快速，对大众运输交通工具的要求也变得更高，除原来要求的便利性、速度、高效率外，在安全性上的要求更是不容忽视，各国皆对大众运输工具设有消防方面的安全法规。一般使用的橡胶与织物的复合材料在物性上强度不足、耐燃性亦不够，且成品需要三次加工，包括先制作织物的第一种复合材料，再制作第二种复合材料，接着将两种复合材料贴附组合，在贴合过程所需的人工成本高昂，也因此需要较长的工作时间，工作效率低落，且加硫后的橡胶做大面积接着时容易产生接着不良的情形。因此，本发明提出一种用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，该耐燃性复合材料手感柔软、易于加工、强度更强，耐燃性更佳且更耐久的五层式结构的橡胶皮料， 有效克服了上述问题，具体架构及其实施方式详述于下。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法， 该耐燃性复合材料的胶料配方及制造方法可生产强度更好、耐燃性更佳、加工性更好且更耐久的五层结构的复合材料。本发明是通过以下技术方案来实现的一种用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，包括(a)将一橡胶混合物用一万马力机混炼成一胶料，冷却后将该胶料进行第二次混炼，冷却后静置；(b)利用一压延装置将该胶料涂布于一基布上，形成一胶布，并将该胶布分别以胶面朝外及布面朝外两种方式卷取出卷数相同的第一胶布及第二胶布，并将该胶料压延成一橡胶薄片；(C)将该第一胶布及该第二胶布分别贴合于该橡胶薄片的上下，且第一胶布及该第二胶布皆为布面朝内，压合成一复合材料；以及(d)将该复合材料进行连续加硫处理。
其中，该基布为聚酯布、尼龙布、棉布、聚酯尼龙混纺纱布及其它不同组成纤维的混纺梭织布、平织布、横纹、格子布、斜纹布、缇花布、N/T交织布、色纱交织布、塔夫塔、牛津布或缎纹布。在该步骤(a)中，该橡胶混合物是混炼五分钟，温度在140 150°C ；该第二次混炼是将该胶料与一功能性细粉混炼二分半钟，温度在100 120°C ；将再次混炼冷却的该胶料于室温下静置至少十二小时。其中，该橡胶薄片的厚度为0. 1 5mm。在该步骤(b)中，该橡胶薄片平贴于一布料上以防止橡胶互相沾黏，待要在步骤 (c)中使用时再将该橡胶薄片从该布料上撕起；优选，该布料经过拨水处理；其中，该压延装置为一连续式橡胶压延机。在该步骤(C)中，该第一胶布、该橡胶薄片及该第二胶布贴合后，以一连续式热压贴合机于温度60 80°C、压力每平方公分20 60公斤压合；该步骤(c)还包括将压合成的该复合材料平贴于一布料上以防止沾黏；在该步骤(d)的加硫完成后，将该布料剥除。该步骤(d)中，该加硫的温度为140 160°C，生产速度为每分钟2 8码，压力为每平方公分40 90公斤。该步骤(d)是在一鼓式连续加硫机中进行。本发明所述的橡胶混合物的成分包括100重量份的杜邦海波龙(Hupalon)；25 65重量份的填充剂；60 110重量份的难燃剂(flame retardants)；以及5 20重量份的可塑剂。其中，该60 110重量份的难燃剂可包括20 40重量份的氢氧化铝、20 40重量份的硅质难燃剂及20 30重量份的有机耐燃剂。该25 65重量份的填充剂可包括20 40重量份的轻质碳酸钙及5 15重量份的白燕华CC粉。该橡胶薄片的材质可为以天然橡胶(NR)、苯乙烯丁二基橡胶(SBR)、氯磺化橡胶 (CSM)、氯丁基橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)和耐油胶(NBR)中的一种或多种以不同成分配合的胶种。该功能性细粉为1 3重量份的老防剂、2 5重量份的硬脂酸、7重量份的橡胶软化剂、2 6重量份的架桥剂及0. 5 0. 8重量份的加硫助剂的混合物。本发明的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，是通过将以杜邦海波龙与橡胶填充剂、耐燃剂等配合材料经过压延制作出的橡胶片贴合在聚酯纤维的基布上，并以压延、热压合及硫化步骤形成胶料-基布-胶料-基布-胶料的五层结构，使材料具更强的物性。本发明方法有利于提升橡胶复合材料的加工性，可有效降低加工难度、增加加工效率，进而降低成本，提升竞争优势与降低不良率。本发明方法是连续式生产，与传统模压式片状不连续生产相比，连续式生产无接头，故可大幅增加每卷的长度。
图1为本发明用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法的方块图；图2为本发明用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法的流程图；图3为本发明用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的示意图。附图标记说明10-万马力机；12-连续式橡胶压延机；14-连续式热压贴合机； 16-鼓式连续加硫机；20-橡胶薄片；22a-胶布；22b-胶布；222-基布；224-胶料。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。本发明的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法可制造手感柔软、容易加工、强度更好、耐燃性更佳更耐久的多层橡胶皮料，该多层橡胶皮料可广泛应用在火车、电联车、捷运、大型两段连接式巴士、高速磁浮式列车等车厢间的连结伸缩缝(Gangways and bellows)ο图1为本发明方法的方块图，图2为本发明方法的流程图，请同时参考图1及图2。在步骤SlO中，将橡胶混合物的配方以一万马力机10混炼成一胶料，此橡胶混合物的配方包括100重量份的杜邦海波龙(Hupalon)、25 65重量份的填充剂、60 110重量份的难燃剂及5 20重量份的可塑剂，其中，难燃剂可包括20 40重量份的氢氧化铝、 20 40重量份的硅质难燃剂(如硅酸钠)及20 30重量份的有机耐燃剂(如对二苯酸钾)，而填充剂可包括20 40重量份的轻质碳酸钙及5 15重量份的白燕华CC粉。步骤 SlO的投料顺序为杜邦海波龙、填充剂、可塑剂、难燃剂；在温度140 150°C之间混炼五分钟后冷却至室温存放。作为主胶的杜邦海波龙，其成分可区分为以天然橡胶(NR)、苯乙烯丁二基橡胶 (SBR)、氯磺化橡胶(CSM)、氯丁基橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)或耐油胶(NBR)等中的一种或多种以不同配合而成的胶种。接着步骤S12中，再将上述混炼后的胶料中加入一功能性细粉以万马力机10进行第二次混炼，此功能性细粉包括1 3重量份的老防剂(old anti-agent)(如丁羟甲苯， Butylated Hydroxytoluene, BHT)、2 5重量份的硬脂酸、7重量份的橡胶软化剂(如邻苯二甲酸二 (乙基己基)酯，(DU2-ethylheXyl)phthalate，DEHP))2 6重量份的架桥剂 (如硫磺)以及0. 5 0. 8重量份的加硫助剂(如二甲基二硫代胺基甲酸锌，PZ)，第二次混炼是于温度100 120°C之间进行两分半钟，完成后冷却至室温存放，并静置至少十二小时。步骤S14中，将经过二次混炼的胶料涂布于一基布上，并以一连续式橡胶压延机 12压延成一胶布，再将胶料单独压延成一 0. 1 5_的橡胶薄片，可根据成品厚度需求调整橡胶薄片的厚度。基布可为聚酯布、尼龙布、棉布、聚酯尼龙混纺纱布及其它不同组成纤维的混纺梭织布、平织布、横纹、格子布、斜纹布、缇花布、N/T交织布、色纱交织布、塔夫塔、牛津布或缎纹布等。将胶布收卷后备用，收卷方式采取布面向外及胶面向外两种，且两种方法卷取的卷数相同。此外，由于橡胶薄片具有黏性极易沾黏，因此将橡胶薄片贴附于一经过拨水处理的布料上，此布料可根据需要选择聚酯纤维布、棉布、聚酯尼龙混纺纱布及其它不同组成纤维的混纺纱梭织布，或是平织布、横纹、格子布、斜纹布、缇花布、N/T交织布、色纱交织布、塔夫塔、牛津布、缎纹布等各种布种。接着步骤S16，取出步骤S14中所准备的胶布两卷及橡胶薄片一卷，将其分别定为 A卷、B卷及C卷，按照A卷、C卷、B卷的顺序置于一连续式热压贴合机14的卷入架上。需注意的是，当胶布A卷拉开时，橡胶面必须朝上，纺织物面朝下，而B卷拉开时则为纺织物面朝上，橡胶面朝下。当进行卷入贴合时，使A卷、C卷、B卷由上而下重迭并同时进行热压贴合，其排列方式自上而下即为胶料-基布-橡胶薄片-基布-胶料。连续式热压贴合机14 设定温度为60 80°C，热压贴合压力设定为每平方公分20 60公斤，热压贴合后便形成五层结构的复合材料。将此五层结构的复合材料平贴于一布料上，避免橡胶互相沾黏，卷曲成卷。最后，于步骤S18将五层结构的复合材料置于一鼓式连续加硫机16中，于温度 140 160°C、生产速度为每分钟2 8码，压力为每平方公分40 90公斤下，进行加硫处理，同时将避免沾黏的布料剥除，当加硫完成后即为本发明的耐燃性复合材料的成品。图3为耐燃性复合材料的成品示意图，如图中所示，本发明耐燃性复合材料包括橡胶薄片20及分别设于橡胶薄片20两侧的胶布2 及22b ；由图中可看出，胶布2 及22b 的方向相反，胶布22a的胶料222面朝上、基布2M面朝下，而胶布22b则是基布2M面朝上、胶料222面朝下。综上所述，本发明的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法可制备以橡胶薄片与胶料、织物层迭的五层式复合材料，该耐燃性复合材料为连续式生产所得且可收卷备用。由于连续式生产无接头，故每卷长度可高于250码，与模压式片状不连续方法大不相同，且本发明方法制造的复合材料具有更好的提升耐燃性及物性，使用寿命长，适用于大众运输工具对于安全的要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变， 修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，包括(a)将一橡胶混合物用一万马力机混炼成一胶料，冷却后将该胶料进行第二次混炼，冷却后静置；(b)利用一压延装置将该胶料涂布于一基布上，形成一胶布，并将该胶布分别以胶面朝外及布面朝外两种方式卷取出卷数相同的第一胶布及第二胶布，并将该胶料压延成一橡胶薄片；(c)将该第一胶布及该第二胶布分别贴合于该橡胶薄片的上下，且第一胶布及该第二胶布皆为布面朝内，压合成一复合材料；以及(d)将该复合材料进行连续加硫处理。
2.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该基布为聚酯布、尼龙布、棉布、聚酯尼龙混纺纱布及其它不同组成纤维的混纺梭织布、平织布、横纹、格子布、斜纹布、缇花布、N/T交织布、色纱交织布、塔夫塔、牛津布或缎纹布。
3.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该步骤(a)中该橡胶混合物是混炼五分钟，温度在140 150°C。
4.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于，该步骤(a)中的第二次混炼是将该胶料与一功能性细粉混炼二分半钟，温度在100 120°C。
5.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 在该步骤(a)中，是将再次混炼冷却的该胶料于室温下静置至少十二小时。
6.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该橡胶薄片的厚度为0. 1 5mm。
7.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 在该步骤(b)中，该橡胶薄片平贴于一布料上以防止橡胶互相沾黏，要在步骤(C)中使用时，再将该橡胶薄片从该布料上撕起。
8.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该压延装置为一连续式橡胶压延机。
9.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 在该步骤(c)中该第一胶布、该橡胶薄片及该第二胶布贴合后，以一连续式热压贴合机于温度60 80°C、压力每平方公分20 60公斤压合。
10.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该步骤(c)还包括将压合成的该复合材料平贴于一布料上以防止沾黏。
11.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该步骤(d)中加硫温度为140 160°C，生产速度为每分钟2 8码，压力为每平方公分 40 90公斤。
12.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该步骤(d)是在一鼓式连续加硫机中进行。
13.如权利要求10所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于，在该步骤(d)的加硫完成后，将该布料剥除。
14.如权利要求7所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于，该布料经过拨水处理。
15.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该橡胶混合物的成分包括100重量份的杜邦海波龙(Hupalon)；25 65重量份的填充剂；60 110重量份的难燃剂；以及5 20重量份的可塑剂。
16.如权利要求15所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于，该60 110重量份的难燃剂可包括20 40重量份的氢氧化铝、20 40重量份的硅质难燃剂及20 30重量份的有机耐燃剂。
17.如权利要求15所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于，该25 65重量份的填充剂可包括20 40重量份的轻质碳酸钙及5 15重量份的白燕华CC粉。
18.如权利要求1所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该橡胶薄片的材质可为以天然橡胶(NR)、苯乙烯丁二基橡胶(SBR)、氯磺化橡胶(CSM)、氯丁基橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)和耐油胶(NBR)中的一种或多种以不同成分配合的胶种。
19.如权利要求4所述的用于连结伸缩缝的耐燃性复合材料的制造方法，其特征在于， 该功能性细粉为1 3重量份的老防剂、2 5重量份的硬脂酸、7重量份的橡胶软化剂、 2 6重量份的架桥剂及0. 5 0. 8重量份的加硫助剂的混合物。
全文摘要
本发明提供一种用于连接伸缩缝的耐燃性复合材料的制备方法，利用一万马力机混炼出一胶料，将其压延成一橡胶薄片，并将胶料与一基布压延成一具有两层结构的胶布，再用连续式热压贴合机将橡胶薄片的上下两面分别与一个所述胶布贴合形成五层的复合材料结构，最后用鼓式连续加硫机将前述的复合材料结构加硫，即形成具有高物性、高耐燃性、产品寿命长的耐燃性复合材料，符合大众运输工具对安全的需求。
文档编号B32B25/10GK102248725SQ20101017529
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者徐正己, 赵家成 申请人:厚生股份有限公司