專利名稱：防火氈材料的制作方法
防火氈材料發(fā)明領域本發(fā)明涉及一種用于隔音及防火絕緣材料的防火毪材料。 發(fā)明背景如今，隔音和/或防火絕緣材料的應用，除了其它行業(yè)，在建^^及汽車制 造業(yè)相對來說比較廣泛。使用的材料之一是氈。氈是由沒有斷口、不彎曲的織物與無紡棉纖維交錯 而構成，通?；烊肷倭康闹参锢w維或者合成纖維。在所使用的纖維中，為了制 造氈，除了棉纖維，還加入一些植物纖維，例如大麻纖維、苧麻纖維或者黃麻 纖維，以及一些合成纖維，例如人造纖維、尼龍和一些聚合纖維。為了提供堅 固性及最小化硬度而加入粘合劑，其通常為樹脂。在工業(yè)領域，氈可以以兩種 狀態(tài)存在預聚合的，其中粘合劑還沒有聚合，此時氈可以作為制造模制品的 原材料；和聚合的，其中粘合劑已經聚合成為一種網狀結構并賦予了材料足夠 的機械性能。為了使粘合齊驟合，需要升高模具中材料的纟驢和/或壓力。這對直依據所 使用的材料的種類而定。氈材料一旦聚合，粘合劑與形成氈的其它成分的結合 使其具有較高的堅固度和硬度。氈的最終性能取決于所使用的材料、粘合劑材 料、聚合過程及其主要參數(壓力和溫度)。因此，如果改變粘合劑和它的聚合過程，就可以得到幾種不同的產品，也 就是有著不同性能(基本的機械性能，例如硬度和堅固性，但絕緣性能保持一 致)不同的氈。氈在工業(yè)上有廣泛的應用，尤其是在汽車制造業(yè)和建f丸業(yè)，因為所有用于 汽車制造業(yè)和皿業(yè)的材料，都必須具有特殊的阻燃性，具有根據應用類型以 及從最終裝配到可能的熱和/或火焰的距離的規(guī)格水平。根據此目的，阻燃齊蜮 者防火材料被用于氈的制造上。歐洲法律的一些改變，例如如"歐洲分類"等建筑材料認證的統(tǒng)一、發(fā)動機隔音材料規(guī)范中的一些改動，提高了特殊部件的防火需求標準。要了解防火器件，必須先區(qū)分耐燃、耐火焰、耐輻射、火焰擴散和隱蔽火焰擴散(fire pocket spreading)的不同分類?，F今，化學阻燃劑被用于氈或者含耐熱樹脂、氨多磷lte或硼鹽的聚集的 織物，它們在樹脂中的比例為15~~30%。其它鹵素基化合物的應用在所有部分 中都是被限制的，因為它對臭ftjl的負面效應。這些化合物的一般設計在于在燃燒過程中產生基團。當火焰遇到易 ， 易燃物便會由于火焰的熱量而燒盡，并且釋放出氣體與空氣中的氧氣反應，形 成燃燒和熱產物，這些產物反過來再次使得材料， 。這種化合物的基團被稱 為"阻燃劑"，它們需要火焰來激活。然而，如果燃燒的主要來源在材料/阻燃系統(tǒng)的夕卜側，因為在長期應用火焰 測試(例如Volkswagen測試PV3357 5併中，或Volvo測試STD1028、 5816 10 分鐘)中，阻燃劑僅應用于邊界區(qū)域，而在其中心位置，所有材料包括阻燃劑 都會被分解。結果是激發(fā)火焰的應用區(qū)域被完全破壞，這在由，規(guī)格定義的區(qū)域內是 允許的，但是會產生大量非常有害的燃燒煙霧，這些煙霧是由形成不同類型的 化合物的阻燃劑產生的，當它們與呼吸系統(tǒng)的潮濕空氣或粘液表面接觸時可以產生酸。在火焰隱蔽的情況下，屬于一種無焰燃燒。它盼決速熄滅，是帶有電線的 發(fā)動機和設備中所有非金屬部件標準的最重要目標之一。為了達到此標準，在 很多情況下，根據材料的密度，必須增加阻燃材料的含量。但要記住，它們反 過來在聚合過程中參與三維網絡的成型，對樹脂/阻燃材料的關系有一定的限制， 并且必須增加樹脂的含量以使得該部分盼性能與非阻燃部分盼性能相同。另一 方面，為了得至嶋定、均質的材料，50%的非纖維化合物對制造氈的過程會有 限制。在高標準要求情況下，當隱蔽火焰被熄滅的時候，在最大量的可獲得阻燃 劑也不充分的地方，向混合物中加入玻璃纖維，其含量可高達40%。除了玻璃 纖維的成本比較高，帶有玻璃纖維的氈制造也比較困難，這意疇為了制備這 些及保護工人，對生產線的投資要比較大。處理中間材料以及成品都需要有額 外的保護措施，還有可旨諫lj激皮膚和眼睛。目前為了適應長期的火焰測試的解決方法有，使用30—50%預氧化的 poUachrinitrile纖維(PANOX纖維或者碳纖維)。在其制造后和應用到無紡布前， 這些纖維經歷一個類似于在燃燒中發(fā)生的氧化過程，并且因此獲得對任何種類 氧化的高抵抗性。這種額外的處理步驟大大增加了纖維的成本，并且在全球范 圍內大大增加了成品的成本。本發(fā)明的阻燃氈材料具有一些特殊的技術特征，這使得獲得較好的阻燃防 火性和較高的保護性成為可能。本發(fā)明致力于基于織造物的隔音和熱絕緣部分 的廣泛應用中，由于它們是被安裝在客艙或車輛的電動機上以及建筑物中，其 需要有較高的耐火性能。本發(fā)明的材料包括一種加入了膨脹石墨作為阻燃成分的超。石墨通常以基 于六角形原子團重疊層的晶體結構為特征。它的層相當穩(wěn)定和堅固，但重疊層 之間的連接比較弱。膨脹石墨，在各層之間包,基或者硫基化合物。這樣， 當石墨溫度升高時，它的各層呈摺狀分離，從25(TC開始石墨膨脹到大概為原始 大小的高達350倍。阻燃氈材料由纖維、粘合劑和膨脹石墨組成，其特征在于當其受到火焰等 的加熱時，便會引起膨脹石墨粒子尺寸增大，從而占據纖維之間的空間，直至 形成一個隔熱層，該隔熱層向著熱源的方向增長。氈表面的這種效果非常明顯， 并因此形成一個石墨的表面層，這個層阻止了火焰及熱的進入。因為有這種結構，氈接觸火焰時并不會釋放出大量有害及污染的煙霧。另 外，這種材料不像其它防火材料那樣容易磨損，因此在持久性的火焰中也不會 有失效的危險。另外，使用了膨脹石墨，便也可以加入天然的織造纖維，例如棉花纖維、 大麻纖維和黃麻纖維等。劍門已經知道本發(fā)明的阻燃氈的特征為可以有一個涂層，當葉輪發(fā)動機溢出流體如油、水或燃料，該涂層阻止了流體對氈的浸泡。因此，由阻;)t材料制 成的該部分涂覆有100%聚酯無紡布?；诒吵缓谐Ｒ姷幕鹧娣庖种苿?產品的事實，聚酯也不需要這種,U或者阻燃產品。4，實施方案阻燃氈材料的一個雌實驗案，包括膨脹石墨，10—25wt% 可聚合的粘合劑，20—45wt% 纖維，補充總量至100%任選的，由以上組成形成的阻燃氈材料的特征可為一個涂覆有100%聚酯 無紡布的額外涂層。本發(fā)明的特征和伏選實施方案的例子公開后，只要不改變本發(fā)明以下所要 求保護的基本特征，可以根據目的對所述部件的材料、形狀、大小和位置做適 應性修改。
權利要求
1.一種阻燃氈材料，包括織造纖維、聚合粘合劑和添加物，其特征在于它包括，10-25wt％的作為阻燃劑的膨脹石墨，20-45wt％的粘合劑，余量為織造纖維，總量為100％。
2. 根據權利要求1所述的材料，其特征在于織造纖維是天然纖維。
3. 根據權利要求2所述的材料，其特征在于織Jt纖維是植物纖維。
4. 根據權利要求1所述的材料，其特征在于粘合劑是可聚合的樹脂。
5. 根據權利要求1所述的材料，其特征在于還包括一個100%聚酯外涂層。
6. 根據權利要求5所述的材料，其特征在于所述的聚酯外涂層是一層無紡
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防火氈材料，它包括10-25wt％的膨脹石墨，以及20-45wt％的粘合劑，其余成分(總量100％)包括天然織造纖維。本發(fā)明的防火氈材料還可以包括一個100％聚酯外涂層。
文檔編號B32B7/02GK101228025SQ200580050039
公開日2008年7月23日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權日2005年6月8日
發(fā)明者M·斯蒂格勒, R·帕勞戈達爾 申請人:卡坦薩工業(yè)集團股份有限公司