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舰船用阻燃橡胶地板阻燃性探究

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,特别设及阻 燃橡胶地板(无毒、低烟、阻燃)开发的配方。


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。

[0004]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。

[0005] 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"。

[0006]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。

[0007] 舰船之所W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W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邮邻舱蔓延。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。


[0008] 2我国现役舰船概况

[0009] 目前,用于舰船地板主要是PVC地板、聚氨醋弹性地板等,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,聚氨醋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。本发明可解决该种致命缺陷,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

[0010] 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。

[0011] 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W下 措施:

[0012] 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;

[0013] b)采用无面环保阻燃剂、氮磯系阻燃剂、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=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W实现高防火性能的屏障;

[0014] 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;

[0015] 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;

[001引e)微毒和无毒环保料比例控制:微毒《5%,无毒环保> 95% ;

[0017] f)进口料与国产料比例优化后约50% ;

[0018] 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。

[0019] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

[0020] 本发明的舰船用阻燃橡胶地板的配方,由W下成分组成:

[0021] 主胶合成橡胶S元己丙

[0022] 并用胶EPDM/PP热塑弹性体

[0023] 橡胶专用阻燃剂830

[0024] 橡胶专用复合阻燃剂FR-巧80

[0025] 补强剂改性纳米氯化娃SisN4 [002引 阻燃剂TR-150

[0027]阻燃剂 412H

[002引 阻燃消烟剂ZX-83SEY

[0029] 纳米阻燃消烟剂Mg(0H)2

[0030] 纳米阻燃消烟剂A1 (OH)3

[0031] 纳米阻燃消烟剂S氧化铺二铺訊2〇3

[00础纳米添加消烟阻燃剂棚酸锋2Zn0 ?3B2化? 3 ? 5&0

[0033] 阻燃剂十漠二苯己烧CwBrioH*

[0034] 增塑剂PS60

[00巧]不喷霜促进剂邸G

[003引 活性剂P169

[0037]润滑剂

[003引补强剂纳米白炭黑

[0039] 硅烷偶联剂A172

[0040] 硅烷偶联剂A151

[0041] 综合防老剂DTC-34

[0042] 填充剂橡胶纳米活性碳酸巧粉SPk3 [004引加工助剂分散剂W-16

[0044] 加工助剂均匀剂W-212

[0045] 加工助剂增粘剂HY209 [004引抗氧剂B225

[0047]静电剂E-XCB[004引光稳剂770

[0049] 硫化剂TiBTM

[0050] 硫横 7020 [00川促进剂TMT0

[0052] 耐黄变促进剂AG201

[0053] 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。

[0054] (1)无毒符合W下标准要求:

[00巧]GJB3881-1999舰船用非金属材料毒性评价规程;

[0056] GJB11. 2-91水面舰船舱室空气组分容许浓度;

[0057]GJB11. 3-91常规动力潜艇舱室空气组分容许浓度;

[0058]GJB11A-98核潜艇舱室空气组分容许浓度;

[0059] Ro服2. 0 有害物质指令(2011/65/EU)任6、〔(1、化、化(?1)、口88、口抓巧;

[0060] 燃烧烟毒性德标DIN5510-2阳D《1 (C02、C0、HF、肥1、皿r、肥N、N02、S02)。

[0061] (2)低烟符合W下标准要求:

[0062]TB/T3237-2010动车组内装材料阻燃技术条件烟密度的规定;

[0063] 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。

[0064] (3)阻燃符合W下标准要求:

[0065] 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;

[0066] NFF16-101 ;1988铁路机车车辆遇火时的表现材料的选择12级;

[0067]TB/T3237-2010动车组内装材料阻燃技术条件A、B级;

[0068] 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;

[0069] 耐烟头灼烧不引发火灾符合HG/T3747. 1-2001 > 3级;

[0070] 导热系数符合西口子动车组地板布技术规范《0. 12。

[0071] 主要性能技术指标说明

[0072] 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。


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