CN103113681A - 舰船用阻燃橡胶地板 - Google Patents

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一种舰船用阻燃橡胶地板，其配方主要由以下成分组成：主胶合成橡胶三元乙丙，并用胶，橡胶专用阻燃剂，橡胶专用复合阻燃剂，补强剂改性纳米氯化硅，阻燃消烟剂，纳米阻燃消烟剂，增塑剂，不喷霜促进剂，活性剂，润滑剂，补强剂，硅烷偶联剂，综合防老剂，填充剂，分散剂，均匀剂，增粘剂，抗氧剂，静电剂，光稳剂，硫化剂，硫磺，促进剂和耐黄变促进剂等。本配方检测结果高于国外进口产品指标，具有无毒、低烟、阻燃的特点。

Description

舰船用阻燃橡胶地板
技术领域
本发明属舰船船体、属具与舱室设施中舰船用阻燃橡胶地板的领域，特别涉及阻燃橡胶地板(无毒、低烟、阻燃)开发的配方。
背景技术
1国外发展状况
舰船用阻燃橡胶地板主要铺设在舱室、工作室、会议室、驾驶室、指挥台、楼道和甲板地面等场所。其功能是防滑、保护地板下钢板不受海水侵蚀、减弱噪声、改善环境等。在使用过程中因受钢板应力变形、运送物资包括：武器弹药、生活用品等发生的刮碰、滑压影响地板易产生开裂、失光、剥离等现象，因属隐蔽工程监测与检修很难到位，特别是遇有火险或战斗环境下穿甲燃烧弹可引起火灾，烟雾和毒性可能导致舰员丧失战斗力。因此，对舰船内饰材料提出了更高的要求。
a)由于舰船舱室的震动、噪音和环境湿度影响舰员的健康和精神状态，据美国资料统计，美军装备所发生的各种故障和事故中大约有40％～70％是由人为差错失误操作导致的，美国军舰在4年连续统计发生碰撞、进水和搁浅等事故人为差错率达63.6％，若通过改造人机工程与休息环境改善后，平均可防止25％的故障和事故。
早在20世纪60年代美国就批准了《美国海军舰船环境控制标准》并明确了“环境控制是一项战术技术性能指标，与舰船的其他战术技术性能同等重要”。
b)火灾是舰船多发事故之一，据资料统计，仅美国和前苏联在1958～1989年间就发生了100多起舰船火灾事故。由于舰船本身的特点，无法避免火灾的发生，因此必须采用各种防火和消防措施来减少火灾带来的危害，保护舰船及人员装备的安全。尤其是燃烧的烟雾不能使人眼产生红肿和流泪看不清方位，烟雾毒性不能使指战员丧失战斗力。采取的措施是在火灾过程中能够有效地阻止或减缓火势的蔓延，防止底材和背火面迅速升温，减少烟雾浓度和烟毒性，起到防火隔热保护舰员健康作用。特别是在火灾初期，能够有效地阻止火焰的蔓延，为实行扑救赢得时间。
舰船之所以频繁发生火灾事故，与舰船的结构特点有关。一方面，舱室大多具有密封性，通风不良，而且空间狭小，活动不便，一旦发生火灾，由于海风的助燃其后果将是灾难性的；另一方面，舰船的舱室装有大量动力、武备、导航等系统和精密仪表，直接关系到舰船的安全以及作战能力。二战中火灾对舰船的毁坏，促进了国外军用防火材料的兴起，应用于舰船舱壁、隔板和顶棚的防火材料，较能有效阻止火焰从一个密封舱向毗邻舱蔓延。在过去几十年里，几起发生在航空母舰上的重大火灾也推动了军用防火材料的发展，提出了使用防火新材料或其他新材料来保护航空母舰及其装备的要求。
2我国现役舰船概况
目前，用于舰船地板主要是PVC地板、聚氨酯弹性地板等，使用寿命短、易开裂、使用二年更换太频繁，防火能力弱，毒性指标PVC地板无要求，聚氨酯弹性地板指标缺项多，在战争环境尤其是火险会导致非战斗减员，不满足现代环境下舰船战术技术指标客观实际需求。本发明可解决这种致命缺陷，采用新技术、新材料、新工艺，能实现现代舰船战术技术指标要求，可明显提高舰船战斗力。
发明内容
针对国内该技术的空缺，本发明提供一种舰船用阻燃橡胶地板，特别是提供一种改善环境、无挥发物和污染空气的有害物质，实现无毒、低烟和阻燃的阻燃橡胶地板。
本发明重点攻克的是解决无毒、低烟、阻燃配方技术和综合性能指标，并采取以下措施：
a)采用正交试验和验证，配方设计中物料的可选品种、选用比例，从中寻找最佳参数配比，实现了优化设计；
b)采用无卤环保阻燃剂、氮磷系阻燃剂、有机、无机阻燃剂等进行复合，选择耐高温材料再通过偶联剂与橡胶或第三单体实现相容性，在工艺上采取措施使其能充分有效的发挥物理和化学反应，高温燃烧过程不能破坏已产生稳定的分子链，不易分解，全面实现本技术条件规定要求，突破了多数配方难以实现高防火性能的屏障；
c)大量应用纳米辅料，通过分子水平上重组物质结构，充分发挥纳米小尺寸效应、量子效应、不饱和价效应和电子隧道效应，实现橡胶性质发生根本改变确保特殊性能和防火性能的实现，使其达到最佳性能指标，经试验检测性能指标高于国外产品；
d)采用主胶、辅胶互补并用体系，增强橡胶功能，实现耐海水、耐油等特殊性能指标；
e)微毒和无毒环保料比例控制：微毒≤5％，无毒环保≥95％；
f)进口料与国产料比例优化后约50％；
g)采用新工艺流程，确保并用胶、纳米材料、偶联剂等发挥最佳优势。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的舰船用阻燃橡胶地板的配方，由以下成分组成：
主胶合成橡胶三元乙丙
并用胶EPDM/PP热塑弹性体
橡胶专用阻燃剂830
橡胶专用复合阻燃剂FR-C580
补强剂改性纳米氯化硅Si3N4
阻燃剂TR-150
阻燃剂412H
阻燃消烟剂ZX-83SEY
纳米阻燃消烟剂Mg(OH)2
纳米阻燃消烟剂Al(OH)3
纳米阻燃消烟剂三氧化锑二锑Sb2O3
纳米添加消烟阻燃剂硼酸锌2ZnO·3B2O3·3·5H2O
阻燃剂十溴二苯乙烷C14Br10H4
增塑剂PS60
不喷霜促进剂BEG
活性剂P169
润滑剂
补强剂纳米白炭黑
硅烷偶联剂A172
硅烷偶联剂A151
综合防老剂DTC-34
填充剂橡胶纳米活性碳酸钙粉SPL-3
加工助剂分散剂W-16
加工助剂均匀剂W-212
加工助剂增粘剂HY209
抗氧剂B225
静电剂E-XCB
光稳剂770
硫化剂TiBTM
硫磺7020
促进剂TMTO
耐黄变促进剂AG201
1采取上述措施后，本配方检测结果高于国外进口产品指标。
(1)无毒符合以下标准要求：
GJB3881-1999舰船用非金属材料毒性评价规程；
GJB11.2-91水面舰船舱室空气组分容许浓度；
GJB11.3-91常规动力潜艇舱室空气组分容许浓度；
GJB11A-98核潜艇舱室空气组分容许浓度；
RoHS2.0有害物质指令(2011/65/EU)(Pb、Cd、Hg、Cr(VI)、PBB、PBDE)；
燃烧烟毒性德标DIN5510-2FED≤1(CO2、CO、HF、HCl、HBr、HCN、NO2、SO2)。
(2)低烟符合以下标准要求：
TB/T3237-2010动车组内装材料阻燃技术条件烟密度的规定；
DIN5510-2：2009轨道车辆防火措施第2部分：材料构件的燃烧特性和燃烧并发现象-分类和测试方法光衰积分SF3级的规定。
(3)阻燃符合以下标准要求：
DIN5510-2：2009轨道车辆防火措施第2部分：材料构件的燃烧特性和燃烧并发现象-分类和测试方法光衰积分F3级的规定；
NF F16-101：1988铁路机车车辆遇火时的表现材料的选择I2级；
TB/T3237-2010动车组内装材料阻燃技术条件A、B级；
耐烟头灼烧符合HG/T3747.1-2011橡塑铺地材料第1部分：橡胶地板≥3级；
耐烟头灼烧不引发火灾符合HG/T3747.1-2001≥3级；
导热系数符合西门子动车组地板布技术规范≤0.12。
主要性能技术指标说明
本发明依据Q/320411BDM002-2013《舰船用阻燃橡胶地板》，该标准即是企业标准也是新国军标标准草案，基本性能指标见表1，特殊性能指标见表2，表中给出了指标引用标准和试验方法标准。
表1  基本性能指标
Figure BSA00000861005000061
Figure BSA00000861005000071
表2  特殊性能指标
Figure BSA00000861005000081
经法国RATP实验室、SGS实验室、铁道部产品质量监督检验中心检测结果汇总见表3
表3  检测结果汇总表
Figure BSA00000861005000082
Figure BSA00000861005000091
具体实施方式
下面对本发明做详细的阐述：
舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分：
Figure BSA00000861005000092
Figure BSA00000861005000101
本发明的几种较佳具体实施例列举如下：
实施例1
舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分：
Figure BSA00000861005000111
Figure BSA00000861005000121
实施例2
舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分：
Figure BSA00000861005000131
实施例3
舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分：
Figure BSA00000861005000132
Figure BSA00000861005000141
Figure BSA00000861005000151

Claims (5)

1.舰船用阻燃橡胶地板的配方，包括如下组分： 
主胶合成橡胶三元乙丙 
并用胶EPDM/PP热塑弹性体 
橡胶专用阻燃剂830 
橡胶专用复合阻燃剂FR-C580 
补强剂改性纳米氯化硅Si3N4
阻燃剂TR-150 
阻燃剂412H 
阻燃消烟剂ZX-83SEY 
纳米阻燃消烟剂Mg(OH)2
纳米阻燃消烟剂Al(OH)3
纳米阻燃消烟剂三氧化锑二锑Sb2O3
纳米添加消烟阻燃剂硼酸锌2ZnO·3B2O3·3·5H2O 
阻燃剂十溴二苯乙烷C14Br10H4
增塑剂PS60 
不喷霜促进剂BEG 
活性剂P169 
润滑剂 
补强剂纳米白炭黑 
硅烷偶联剂A172 
硅烷偶联剂A151 
综合防老剂DTC-34 
填充剂橡胶纳米活性碳酸钙粉SPL-3 
加工助剂分散剂W-16 
加工助剂均匀剂W-212 
加工助剂增粘剂HY209 
抗氧剂B225 
静电剂E-XCB 
光稳剂770 
硫化剂TiBTM 
硫磺7020 
促进剂TMTO 
耐黄变促进剂AG201。 
2.根据权利要求1所述的舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分： 
Figure FSA00000861004900031
3.根据权利要求1或2所述的舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分： 
Figure FSA00000861004900032
Figure FSA00000861004900041
4.根据权利要求1或2所述的舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分： 
Figure FSA00000861004900052
Figure FSA00000861004900061
5.根据权利要求1或2所述的舰船用阻燃橡胶地板的配方，按重量百分计包括如下组分： 
Figure FSA00000861004900062
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