CN1126778C - 防火膨胀型橡胶组合物 - Google Patents
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Abstract
一种防火用膨胀型橡胶组合物，包含橡胶、可膨胀性石墨、酚醛树脂以及硼酸盐；本防火用膨胀型橡胶组合物具可挠性及可成型性，可制成各种形状，例如条状、环状等；而当其受热时会膨胀十数倍而塞满其所处在的缝隙空间，因此本组成物可有效应用于防火门用的防烟条，或隔间穿墙结构用的截火系统；对于防止火焰由起火现场延烧至相邻房间，或阻止火焰燃烧产生的浓烟或有毒气体扩散至其他隔间，具有相当卓越的效果。
Description
技术领域
本发明是关于一种防火膨胀型橡胶组合物，尤指一种适用于建筑内隔间缝隙或防火门等有防火需求的防火膨胀型橡胶组合物。
背景技术
建筑物内若以不燃的材料来做隔间，理论上某一房间火灾发生时不会往邻室延烧。然而建筑物内房间与房间的隔间墙壁仍会有贯通孔设置，以纳置连通各房间的电缆线、网路线、电话线…等等。这些贯通孔大多由PVC或PE材质的圆管所构成，火灾发生时这些贯通孔的材质必因受热熔化，而出现不良的开孔，成为火焰、浓烟或有毒气体的扩散孔道。另隔间板块间或防火门窗必有缝隙存在，火灾时因而无法完全隔绝火焰与浓烟。因此极需一种在受热时可以迅速膨胀数倍的材料，以预先塞入这些贯通孔、隔间板块间或防火门窗的接缝中，于受热时迅速膨胀而将这些孔道或接缝关闭，以阻止火焰、浓烟或有毒气体进一步的扩散。
以往因而有部分专利提及此种具有防火膨胀性的材料、，如美国专利第5047449号提到，包含硅橡胶、金属氧化物、硼砂与云母或蛭石所组成的一种膨胀性组合物。在美国专利第5262454号中提及使用聚有机硅氧烷、中空玻璃球，和其他无机膨胀物所组成的一种膨胀性组成物，其中使用相当高比例含不可燃气体的中空玻璃球。更早期的欧洲专利508751-A2，提出使用硅酸钠与膨胀石墨，并以PVA做结合剂。而组成的一种膨胀组合物。
惟，为了能达到(ASTM E-814)耐长时效的防火标准(火、温度、排气)，使用硅橡胶在受热时不产生有毒气体的优点，已成为大众所公认的事实，所以像美国专利US5508321及US4694030中均使用硅橡胶结合膨胀石墨、硅酸盐或磷酸盐等组合而成防火膨胀物。
这些习用的防火膨胀型组合物在火灾发生时非常有用，但这些防火膨胀型组合物会有成型性较差、膨胀倍率不够、膨胀层结构不坚韧、受火力吹蚀容易松散，以致气密防烟、截火的效果不佳，而不能有效达到防火与隔绝浓烟的效果。因而目前亟需具膨胀倍率高、膨胀层结构坚韧、耐火时间长、以及膨胀后外型维持不变等优点的膨胀型组合物。
发明人爰因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的“防火膨胀型橡胶组合物”，几经研究实验终至完成此项嘉惠世人的发明。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种防火膨胀型橡胶组合物，以便能于火灾发生时迅速膨胀数倍的膨胀型橡胶组合物。
本发明的次要目的是在提供一种防火膨胀型橡胶组合物，以便能于火灾发生时迅速膨胀且膨胀层结构坚韧、耐火时间长、以及膨胀后外型维持不变。
本发明的于又一目的是在提供一种防火膨胀型橡胶组合物，其有优良的挠曲性，可任意加工切割成各种不规则的形状。
本发明防火膨胀型橡胶组合物，该组合物包括(1)橡胶、(2)可膨胀性石墨、(3)酚醛树脂以及(4)硼酸盐。
由于本发明组成新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。
本发明的防火膨胀型橡胶组合物是包括(1)橡胶，(2)可膨胀性石墨，(3)酚醛树脂以及(4)硼酸盐。该组合物较佳是包括(1)25至60重量份的橡胶，(2)10至50重量份的可膨胀石墨，(3)20至40重量份的酚醛树脂以及(4)5至20重量份的硼酸盐。而若应用为罐密封的防火填缝胶。
本发明的防火膨胀型橡胶组合物所使用的橡胶可为天然橡胶或人造橡胶。较佳可为天然橡胶、SBR橡胶、丁二烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、IIR、CR、NBR、亚克力橡胶、硅橡胶、氟素橡胶或前述其中至少两种以上橡胶共聚物的混合物。最佳为EPDM或硅橡胶。适用于本发明的防火膨胀型橡胶组合物的硅橡胶可为两液室温硬化型硅橡胶、单液湿度硬化型硅橡胶或高温硬化型硅橡胶。
本发明的防火膨胀型橡胶组合物所使用的可膨胀石墨可为天然石墨或人工石墨；较佳为天然鳞片状石墨、石油碳系人工石墨、煤焦碳系的人工石墨、热分解石墨及经层间插入处理等制程制得具受热膨胀特性的石墨或前述其中至少两种以上石墨的混合物。本发明的防火膨胀型橡胶组合物所使用的可膨胀石墨的粒径无特别的限制；其粒径较佳为20目至200目；最佳为粒径范围在50至20目。
本发明的防火膨胀型橡胶组合物所使用的硼酸盐可为硼酸、硼酸铅、硼酸钠、硼酸锌及氧化硼等，或前述其中至少两种以上硼酸盐的混合物。
本发明的防火膨胀型橡胶组合物可具有优良的挠曲性，可任意加工切割成各种不规则的形状。其可应用做任何可挠曲性的橡胶弹性定型体。其中较佳的具体应用可为防烟条或防火夹套；另本发明的防火膨胀型橡胶组合物可在可抽真空式的行星式混合机中混合，并装填入罐密封以制成方便使用的防火填缝胶；其可使用于伸缩缝、墙板的接缝处，穿墙结构的贯通孔的金属管与墙缝隙。
具体实施方式
为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举防火膨胀型橡胶组合物较佳具体实施例说明如下。
实施例1至5
将橡胶、可膨胀型石墨、酚醛树脂、硼酸盐依照如表一的成分用量重量比，利用捏合机将之均匀混合制成几种不同组成的防火膨胀型橡胶组成物。将这些橡胶组成物置于350℃的炉火中保温30分钟，之后测量及计算体积的膨胀倍率。膨胀倍率的计算方式是膨胀后体积/初体积。而除了比较体积膨胀率之外，还观察石墨是否会飞散及膨胀体的外观，测试结果见表一。
表一
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| EPDN | 25 | 0 | 0 | 55 | 55 |
| 丁二烯橡胶 | 0 | 25 | 0 | 0 | 0 |
| 硅橡胶 | 0 | 0 | 25 | 0 | 0 |
| 可膨胀性石墨 | 25 | 25 | 25 | 20 | 10 |
| 酚醛树脂 | 20 | 20 | 20 | 40 | 25 |
| 硼酸锌 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 硼酸铅 | 0 | 5 | 0 | 0 | 8 |
| 硼酸钠 | 0 | 0 | 5 | 10 | 0 |
| 膨胀倍率(350℃) | 14.4 | 14.3 | 15.1 | 14.8 | 12.1 |
| 石墨是否飞散 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| 膨胀体外观 | 完整坚实 | 完整坚实 | 完整坚实 | 完整坚实 | 完整坚实 |
由表一中可知，各实施例的组成的防火膨胀型橡胶组合物，经测试后，外观均完整、坚实且石墨不会飞散，膨胀倍率亦在10倍以上，这些特点可知本发明的防火膨胀型橡胶组合物可达到(如ASTM E84，UL723，ASTM E-814，S476 Pt22等)防火测试的要求，并说明本发明的防火膨胀型橡胶组合物具有可应用于贯通孔截火系统、墙缝或壁缝的防火填缝或是防火门、窗用防烟条的特点并符合其要求。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于习知技术的特征，为“防火膨胀型橡胶组合物”的一大突破，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，以便嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (7)
1.一种防火膨胀型橡胶组合物；其特征在于，其中该组合物包括(1)25至60重量份的橡胶，(2)10至50重量份的可膨胀性石墨，(3)20至40重量份的酚醛树脂以及(4)5至20重量份的硼酸盐。
2.根据权利要求1所述的防火膨胀型橡胶组合物，其特征在于，其中该(1)橡胶为天然橡胶、SBR橡胶、丁二烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、IIR、CR、NBR、亚克力橡胶、硅橡胶、氟素橡胶或其中至少两种以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的防火膨胀型橡胶组合物，其特征在于，其中该硅橡胶为室温硬化加成型硅橡胶，室温硬化缩合型硅橡胶、湿气硬化型硅橡胶或高温硬化型硅橡胶。
4.根据权利要求1所述的防火膨胀型橡胶组合物，其特征在于，其中该(2)可膨胀性石墨是天然鳞片状石墨、石油碳系人工石墨、煤焦碳系的人工石墨、热分解石墨及经层间插入处理等制程制得具受热膨胀特性的石墨或前述其中至少两种以上石墨的混合物。
5.根据权利要求1所述的防火膨胀型橡胶组合物，其特征在于，其中该(3)硼酸盐是为硼酸、硼酸锌、硼酸铅、硼酸钠、硼砂、氧化硼或其中至少两种以上的混合物。
6.一种具有可挠曲性的橡胶弹性定型体，其特征在于，其是以权利要求1所述的一种防火膨胀型橡胶组合物所制成。
7.一种可压出性的防火填缝胶，其特征在于，是将如权利要求1所述的防火膨胀型橡胶组合物，在可抽真空的行星式混合机中，混合均匀后装填入罐中密封而成。
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