专利名称：防火毡材料的制作方法
防火毡材料发明领域本发明涉及一种用于隔音及防火绝缘材料的防火毪材料。 发明背景如今，隔音和/或防火绝缘材料的应用，除了其它行业，在建^^及汽车制 造业相对来说比较广泛。使用的材料之一是毡。毡是由没有断口、不弯曲的织物与无纺棉纤维交错 而构成，通常混入少量的植物纤维或者合成纤维。在所使用的纤维中，为了制 造毡，除了棉纤维，还加入一些植物纤维，例如大麻纤维、苎麻纤维或者黄麻 纤维，以及一些合成纤维，例如人造纤维、尼龙和一些聚合纤维。为了提供坚 固性及最小化硬度而加入粘合剂，其通常为树脂。在工业领域，毡可以以两种 状态存在预聚合的，其中粘合剂还没有聚合，此时毡可以作为制造模制品的 原材料；和聚合的，其中粘合剂已经聚合成为一种网状结构并赋予了材料足够 的机械性能。为了使粘合齐骤合，需要升高模具中材料的纟驢和/或压力。这對直依据所 使用的材料的种类而定。毡材料一旦聚合，粘合剂与形成毡的其它成分的结合 使其具有较高的坚固度和硬度。毡的最终性能取决于所使用的材料、粘合剂材 料、聚合过程及其主要参数(压力和温度)。因此，如果改变粘合剂和它的聚合过程，就可以得到几种不同的产品，也 就是有着不同性能(基本的机械性能，例如硬度和坚固性，但绝缘性能保持一 致)不同的毡。毡在工业上有广泛的应用，尤其是在汽车制造业和建f丸业，因为所有用于 汽车制造业和皿业的材料，都必须具有特殊的阻燃性，具有根据应用类型以 及从最终装配到可能的热和/或火焰的距离的规格水平。根据此目的，阻燃齐蜮 者防火材料被用于毡的制造上。欧洲法律的一些改变，例如如"欧洲分类"等建筑材料认证的统一、发动机隔音材料规范中的一些改动，提高了特殊部件的防火需求标准。要了解防火器件，必须先区分耐燃、耐火焰、耐辐射、火焰扩散和隐蔽火焰扩散(fire pocket spreading)的不同分类。现今，化学阻燃剂被用于毡或者含耐热树脂、氨多磷lte或硼盐的聚集的 织物，它们在树脂中的比例为15~~30%。其它卤素基化合物的应用在所有部分 中都是被限制的，因为它对臭ftjl的负面效应。这些化合物的一般设计在于在燃烧过程中产生基团。当火焰遇到易 ， 易燃物便会由于火焰的热量而烧尽，并且释放出气体与空气中的氧气反应，形 成燃烧和热产物，这些产物反过来再次使得材料， 。这种化合物的基团被称 为"阻燃剂"，它们需要火焰来激活。然而，如果燃烧的主要来源在材料/阻燃系统的夕卜侧，因为在长期应用火焰 测试(例如Volkswagen测试PV3357 5併中，或Volvo测试STD1028、 5816 10 分钟)中，阻燃剂仅应用于边界区域，而在其中心位置，所有材料包括阻燃剂 都会被分解。结果是激发火焰的应用区域被完全破坏，这在由，规格定义的区域内是 允许的，但是会产生大量非常有害的燃烧烟雾，这些烟雾是由形成不同类型的 化合物的阻燃剂产生的，当它们与呼吸系统的潮湿空气或粘液表面接触时可以产生酸。在火焰隐蔽的情况下，属于一种无焰燃烧。它盼决速熄灭，是带有电线的 发动机和设备中所有非金属部件标准的最重要目标之一。为了达到此标准，在 很多情况下，根据材料的密度，必须增加阻燃材料的含量。但要记住，它们反 过来在聚合过程中参与三维网络的成型，对树脂/阻燃材料的关系有一定的限制， 并且必须增加树脂的含量以使得该部分盼性能与非阻燃部分盼性能相同。另一 方面，为了得至嶋定、均质的材料，50%的非纤维化合物对制造毡的过程会有 限制。在高标准要求情况下，当隐蔽火焰被熄灭的时候，在最大量的可获得阻燃 剂也不充分的地方，向混合物中加入玻璃纤维，其含量可高达40%。除了玻璃 纤维的成本比较高，带有玻璃纤维的毡制造也比较困难，这意畴为了制备这 些及保护工人，对生产线的投资要比较大。处理中间材料以及成品都需要有额 外的保护措施，还有可旨諫lj激皮肤和眼睛。目前为了适应长期的火焰测试的解决方法有，使用30—50%预氧化的 poUachrinitrile纤维(PANOX纤维或者碳纤维)。在其制造后和应用到无纺布前， 这些纤维经历一个类似于在燃烧中发生的氧化过程，并且因此获得对任何种类 氧化的高抵抗性。这种额外的处理步骤大大增加了纤维的成本，并且在全球范 围内大大增加了成品的成本。本发明的阻燃毡材料具有一些特殊的技术特征，这使得获得较好的阻燃防 火性和较高的保护性成为可能。本发明致力于基于织造物的隔音和热绝缘部分 的广泛应用中，由于它们是被安装在客舱或车辆的电动机上以及建筑物中，其 需要有较高的耐火性能。本发明的材料包括一种加入了膨胀石墨作为阻燃成分的超。石墨通常以基 于六角形原子团重叠层的晶体结构为特征。它的层相当稳定和坚固，但重叠层 之间的连接比较弱。膨胀石墨，在各层之间包,基或者硫基化合物。这样， 当石墨温度升高时，它的各层呈摺状分离，从25(TC开始石墨膨胀到大概为原始 大小的高达350倍。阻燃毡材料由纤维、粘合剂和膨胀石墨组成，其特征在于当其受到火焰等 的加热时，便会引起膨胀石墨粒子尺寸增大，从而占据纤维之间的空间，直至 形成一个隔热层，该隔热层向着热源的方向增长。毡表面的这种效果非常明显， 并因此形成一个石墨的表面层，这个层阻止了火焰及热的进入。因为有这种结构，毡接触火焰时并不会释放出大量有害及污染的烟雾。另 外，这种材料不像其它防火材料那样容易磨损，因此在持久性的火焰中也不会 有失效的危险。另外，使用了膨胀石墨，便也可以加入天然的织造纤维，例如棉花纤维、 大麻纤维和黄麻纤维等。劍门已经知道本发明的阻燃毡的特征为可以有一个涂层，当叶轮发动机溢出流体如油、水或燃料，该涂层阻止了流体对毡的浸泡。因此，由阻;)t材料制 成的该部分涂覆有100%聚酯无纺布。基于背超不含有常见的火焰翻蜮抑制剂 产品的事实，聚酯也不需要这种,U或者阻燃产品。4，实施方案阻燃毡材料的一个雌实驗案，包括膨胀石墨，10—25wt% 可聚合的粘合剂，20—45wt% 纤维，补充总量至100%任选的，由以上组成形成的阻燃毡材料的特征可为一个涂覆有100%聚酯 无纺布的额外涂层。本发明的特征和伏选实施方案的例子公开后，只要不改变本发明以下所要 求保护的基本特征，可以根据目的对所述部件的材料、形状、大小和位置做适 应性修改。
权利要求
1.一种阻燃毡材料，包括织造纤维、聚合粘合剂和添加物，其特征在于它包括，10-25wt％的作为阻燃剂的膨胀石墨，20-45wt％的粘合剂，余量为织造纤维，总量为100％。
2. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于织造纤维是天然纤维。
3. 根据权利要求2所述的材料，其特征在于织Jt纤维是植物纤维。
4. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于粘合剂是可聚合的树脂。
5. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于还包括一个100%聚酯外涂层。
6. 根据权利要求5所述的材料，其特征在于所述的聚酯外涂层是一层无纺
全文摘要
本发明涉及一种防火毡材料，它包括10-25wt％的膨胀石墨，以及20-45wt％的粘合剂，其余成分(总量100％)包括天然织造纤维。本发明的防火毡材料还可以包括一个100％聚酯外涂层。
文档编号B32B7/02GK101228025SQ200580050039
公开日2008年7月23日 申请日期2005年6月8日 优先权日2005年6月8日
发明者M·斯蒂格勒, R·帕劳戈达尔 申请人:卡坦萨工业集团股份有限公司