周 婭，別明智，付麗紅，陳曉東

(1.中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，重慶 400037；2.重慶科聚孚工程塑料有限責(zé)任公司，重慶 400037)

MT113-1995標(biāo)準(zhǔn)阻燃測(cè)試要點(diǎn)解析

周 婭1,2，別明智1,2，付麗紅1,2，陳曉東1,2

(1.中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，重慶 400037；2.重慶科聚孚工程塑料有限責(zé)任公司，重慶 400037)

本文主要結(jié)合實(shí)際測(cè)試過程將煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT113-1995《煤礦井下用聚合物阻燃抗靜電通用試驗(yàn)方法》中關(guān)于阻燃性能測(cè)試的關(guān)鍵要點(diǎn)予以分析，以指導(dǎo)試驗(yàn)人員加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解與應(yīng)用。

MT113；標(biāo)準(zhǔn)；阻燃

隨著國家對(duì)煤礦安全的愈發(fā)重視，礦用產(chǎn)品必須嚴(yán)格按照“礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志”要求的相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，且必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的規(guī)定數(shù)值。根據(jù)安全監(jiān)管要求，礦用聚合物材料產(chǎn)品必須滿足煤炭行業(yè)MT113-1995《煤礦井下用聚合物材料阻燃抗靜電通用試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱MT113標(biāo)準(zhǔn))的要求。從標(biāo)準(zhǔn)中的某些測(cè)試條件看，煤礦井下用聚合物材料要求更為苛刻，特別是阻燃性能的測(cè)試，這給一般的聚合物材料提出了更高的要求[1]。為此，有必要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)要求的相關(guān)阻燃測(cè)試特殊條款進(jìn)行分析、理解，以指導(dǎo)科研技術(shù)人員改進(jìn)材料配方，更好滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的煤礦井下使用要求。

1 標(biāo)準(zhǔn)背景

從MT113標(biāo)準(zhǔn)題目看，作為煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它只適應(yīng)于煤炭行業(yè)井下使用的聚合物材料，適應(yīng)范圍窄，但MT113標(biāo)準(zhǔn)在煤炭行業(yè)內(nèi)是屬于“強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)”，也即煤礦井下用聚合物材料必須滿足該標(biāo)準(zhǔn)。聚合物材料在應(yīng)用于煤礦井下時(shí)，需根據(jù)MT113標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)材料的阻燃特性進(jìn)行調(diào)整。

2 酒精噴燈試驗(yàn)方法

2.1 酒精噴燈試驗(yàn)裝置要求

火焰溫度是影響燃燒試驗(yàn)的關(guān)鍵條件，標(biāo)準(zhǔn)要求火焰溫度引用了MT18《酒精噴燈燃燒器的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)，查閱MT182標(biāo)準(zhǔn)有相關(guān)信息：燃燒器使用酒精噴燈，其結(jié)構(gòu)相對(duì)酒精燈更加復(fù)雜，酒精噴燈燃燒試驗(yàn)裝置如圖1及圖2所示。MT182標(biāo)準(zhǔn)要求酒精噴燈燃燒管使用黃銅，在實(shí)際使用時(shí)容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，筆者使用中大約每六個(gè)月出現(xiàn)預(yù)熱時(shí)火焰溫度不足情況，需要清理噴燈內(nèi)的黃銅絲。

圖1 MT113標(biāo)準(zhǔn)酒精噴燈燃燒試驗(yàn)裝置

圖2 酒精噴燈燃料瓶

關(guān)于酒精噴燈燃燒時(shí)有三個(gè)值需要測(cè)量，分別是：火焰溫度(960±60)℃，火焰高度150～180 mm，燃燒消耗量(2.55±0.15) mL/min?；鹧娓叨瓤梢允褂娩撝背邷y(cè)量，燃燒消耗量可以用單位時(shí)間內(nèi)燃料瓶側(cè)壁刻度輕易測(cè)量。關(guān)鍵在于火焰溫度測(cè)量，常用測(cè)量方法是用帶溫度傳感器的測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量，一般條件下沒有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫儀的，火焰溫度可用一根直徑為0.7 mm的黃銅絲來測(cè)定，將黃銅絲置于燈口50 mm(用直尺測(cè)量)處，如果在6 s內(nèi)熔化則溫度達(dá)到要求，否則要調(diào)整。另外，由于受到使用燃料雜質(zhì)影響，或者噴燈使用過久容易出現(xiàn)燃料堵塞不暢等因素會(huì)造成酒精噴燈火焰溫度差異，溫度出現(xiàn)差異主要因素有：酒精噴燈滲漏和阻塞。

MT182標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)以上兩點(diǎn)問題有補(bǔ)充附錄給予了詳細(xì)的故障排除方法，需要測(cè)試人員予以掌握。主要步驟如下：

(1)使用鋼鉗拆開燃燒器；

(2)拆掉進(jìn)液管和燈身處的黃銅絲，可以使用抹布去除固體雜質(zhì)，清理或更換黃銅絲；

(3)拆下噴燈噴嘴，并清理，注意應(yīng)使用銅絲等較軟材質(zhì)清理雜質(zhì)，以免造成不圓度，影響噴嘴口直徑；

(4)使用四氟乙烯膠帶重新密封燃燒器底座、噴嘴與燃料管、手柄處等位置。

總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)要求相關(guān)酒精噴燈燃燒試驗(yàn)裝置主要技術(shù)要求如表1所示。

表1 酒精噴燈試驗(yàn)裝置主要技術(shù)要求

表2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)試樣放置要求

圖3 酒精噴燈實(shí)驗(yàn)箱及排氣裝置

從表2可以看出，試驗(yàn)箱需要安裝抽風(fēng)裝置，這是由于一般聚合物中都添加有各種改性劑，很多助劑屬于溴系阻燃劑體系，在燃燒時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生一定量的有害氣體，故必須安裝抽風(fēng)裝置以排除有毒有害氣體，筆者試驗(yàn)箱及抽風(fēng)裝置安裝如圖3所示。由于在燃燒時(shí)有的聚合物可能會(huì)有低落現(xiàn)象，因此將噴燈傾斜45°，防止低落物滴入其中引起堵塞；酒精噴燈點(diǎn)燃后外焰溫度最高，試樣燃燒時(shí)位置應(yīng)位于火焰中央。有資料介紹現(xiàn)在新起草的標(biāo)準(zhǔn)要求需要進(jìn)行煙密度的測(cè)量，可能也是基于現(xiàn)有阻燃方式存在大量有毒有害煙霧所致，同時(shí)，材料本身環(huán)保性也逐漸進(jìn)入考慮范圍，溴系阻燃劑本身非環(huán)保性越來越受到限制。

但是，可以看出，對(duì)于用于煤礦生產(chǎn)的聚合物材料的阻燃性能也需更好。在火焰點(diǎn)燃時(shí)也有較大區(qū)別，對(duì)于MT113而言，雖然是要求點(diǎn)燃為止，但是對(duì)于遇火既燃是肯定不符合要求，所以必須要求至少點(diǎn)5 s以上才能燃燒，也才能去判斷是否符合要求，對(duì)于點(diǎn)燃時(shí)間超過60 s即可認(rèn)為是不燃。所有試樣規(guī)格尺寸也相對(duì)而言更大，否則沒有意義。

2.2 酒精噴燈試驗(yàn)過程及判定

在煤礦發(fā)生意外災(zāi)害時(shí)，所有用于煤礦井下的材料都應(yīng)該是不燃或是燃燒緩慢，或者是不能首先成為燃燒源。對(duì)于煤礦用聚合物材料同樣要求如此，所以其阻燃要求也自然更加嚴(yán)格。MT113標(biāo)準(zhǔn)的酒精噴燈垂直法燃燒試驗(yàn)進(jìn)行先點(diǎn)燃試樣至少5s，以試樣點(diǎn)燃為準(zhǔn)，然后記錄試樣有焰燃燒和無焰燃燒時(shí)間。為避免有焰及無焰時(shí)間記錄的時(shí)間隔誤差，以上兩個(gè)時(shí)間需要兩名試驗(yàn)人員分別記錄，即一名試驗(yàn)員記錄有焰時(shí)間，另一名試驗(yàn)員記錄無焰時(shí)間。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，酒精噴燈燃燒試驗(yàn)判定指標(biāo)如表3所示，試樣必須全部滿足表3中5個(gè)指標(biāo)要求時(shí)才能判定符合酒精噴燈燃燒試驗(yàn)結(jié)果，否則應(yīng)判定為不合格。

表3 MT113標(biāo)準(zhǔn)酒精噴燈合規(guī)判定指標(biāo)

3 酒精燈試驗(yàn)方法

3.1 酒精燈試驗(yàn)裝置要求

圖4 MT113標(biāo)準(zhǔn)酒精燈燃燒試驗(yàn)裝置

酒精燈試驗(yàn)裝置相對(duì)較簡單，MT113標(biāo)準(zhǔn)也沒有規(guī)定相應(yīng)的裝置標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，標(biāo)準(zhǔn)中給予了試樣測(cè)試時(shí)的相關(guān)圖例，如圖4所示。

需要注意的是若火焰燃燒時(shí)有滴落，酒精燈需要傾斜20°，試樣低端到酒精燈頭中心垂直距離為19mm。同時(shí)，酒精燈的點(diǎn)燃時(shí)間是從最低5s到最長90s，以試樣點(diǎn)燃為準(zhǔn)，若試樣不能點(diǎn)燃，也需要燈燃試樣90s結(jié)束一個(gè)樣品的試驗(yàn)，這點(diǎn)和酒精噴燈的點(diǎn)燃要求有區(qū)別。酒精燈試驗(yàn)裝置主要技術(shù)要求如表4所示。

表4 酒精燈試驗(yàn)裝置主要技術(shù)要求

MT113標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定酒精燈試驗(yàn)時(shí)試樣的放置要求如表5所示。

表5 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)試樣放置要求

3.2 酒精燈試驗(yàn)過程及判定

同酒精噴燈類似，MT113標(biāo)準(zhǔn)的酒精燈垂直法燃燒試驗(yàn)進(jìn)行先點(diǎn)燃試樣至少5s，以試樣點(diǎn)燃為準(zhǔn)，然后記錄試樣有焰燃燒和無焰燃燒時(shí)間。為避免有焰及無焰時(shí)間記錄的時(shí)間隔誤差，以上兩個(gè)時(shí)間也需要兩名試驗(yàn)人員分別記錄，即一名試驗(yàn)員記錄有焰時(shí)間，另一名試驗(yàn)員記錄無焰時(shí)間。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，酒精燈燃燒試驗(yàn)判定指標(biāo)如表6所示，試樣必須全部滿足表6中5個(gè)指標(biāo)要求時(shí)才能判定符合酒精噴燈燃燒試驗(yàn)結(jié)果，否則應(yīng)判定為不合格。

表6 MT113標(biāo)準(zhǔn)酒精燈合規(guī)判定指標(biāo)

同酒精噴燈不同，酒精燈試驗(yàn)試樣燃燒合規(guī)時(shí)間均較長，但火焰擴(kuò)展長度要求更短，這點(diǎn)需要試驗(yàn)技術(shù)人員予以注意。

4 結(jié)論

因涉及礦用產(chǎn)品使用安全特性，MT113標(biāo)準(zhǔn)條款內(nèi)容要求十分嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)人員在操作上需要在一些細(xì)節(jié)上做認(rèn)真處理，試驗(yàn)的產(chǎn)品涉及安全生產(chǎn)領(lǐng)域，需要嚴(yán)格判定。

材料配方技術(shù)人員，也應(yīng)根據(jù)礦用產(chǎn)品阻燃試驗(yàn)要求，考慮對(duì)已有配方更改、評(píng)審、驗(yàn)證和確認(rèn)，以適應(yīng)煤礦井下用安全產(chǎn)品嚴(yán)格技術(shù)要求。

[1] 別明智，梁 矯，杜 靖，等.MT113-1995與GB2408-2008標(biāo)準(zhǔn)阻燃性測(cè)試對(duì)比解析[J].山東化工，2015，44(3)：97-99.

[2] 煤炭工業(yè)部煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).MT 113-1995 煤礦井下用聚合物材料阻燃抗靜電通用試驗(yàn)方法和判定規(guī)則[S].北京:中國煤炭工業(yè)出版社,1996.

[3] 煤炭工業(yè)部技術(shù)發(fā)展局.MT182-1988 酒精噴燈燃燒器的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求[S].北京:中國煤炭工業(yè)出版社,1988.

(本文文獻(xiàn)格式：周 婭，別明智，付麗紅，等.MT113-1995標(biāo)準(zhǔn)阻燃測(cè)試要點(diǎn)解析[J].山東化工,2017,46(7):154-156.)

Analysis of MT113-1995 Standard Flame Retardant Test

ZhouYa1,2,BieMingzhi1,2,FuLihong1,2,ChenXiaodong1,2

(1.Chongqing Institute of China Coal Technology & Engineering Group Co., Ltd.,Chongqing 400037,China; 2.Chongqing Copolyforce Engineering Plastics Co.,Ltd., Chongqing 400037,China)

In this paper, combined with the actual testing process, the key points of the flame retardant performance test in the coal industry standard MT113-1995 "flame retardant and anti-static test method for coal mine underground" are analyzed. To guide the researchers to deepen the understanding and application of standards.

MT113;standard;flame retardant

2017-02-28

周 婭(1985—)，女，助理工程師，從事工程塑料及制品研究。

TQ175.6+55

B

1008-021X(2017)07-0154-03