MT113-1995標準阻燃測試要點解析

周 婭，別明智，付麗紅，陳曉東

(1.中煤科工集團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任公司，重慶 400037)

MT113-1995標準阻燃測試要點解析

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任公司，重慶 400037)

本文主要結合實際測試過程將煤炭行業標準MT113-1995《煤礦井下用聚合物阻燃抗靜電通用試驗方法》中關于阻燃性能測試的關鍵要點予以分析，以指導試驗人員加深對標準的理解與應用。

MT113；標準；阻燃

隨著國家對煤礦安全的愈發重視，礦用產品必須嚴格按照“礦用產品安全標志”要求的相關強制標準內容進行檢測，且必須達到標準要求的規定數值。根據安全監管要求，礦用聚合物材料產品必須滿足煤炭行業MT113-1995《煤礦井下用聚合物材料阻燃抗靜電通用試驗方法》標準(以下簡稱MT113標準)的要求。從標準中的某些測試條件看，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，有必要對標準要求的相關阻燃測試特殊條款進行分析、理解，以指導科研技術人員改進材料配方，更好滿足標準規定的煤礦井下使用要求。

1 標準背景

從MT113標準題目看，作為煤炭行業標準，它只適應于煤炭行業井下使用的聚合物材料，適應范圍窄，但MT113標準在煤炭行業內是屬于“強制標準”，也即煤礦井下用聚合物材料必須滿足該標準。聚合物材料在應用于煤礦井下時，需根據MT113標準要求，對材料的阻燃特性進行調整。

2 酒精噴燈試驗方法

2.1 酒精噴燈試驗裝置要求

火焰溫度是影響燃燒試驗的關鍵條件，標準要求火焰溫度引用了MT18《酒精噴燈燃燒器的結構與技術要求》標準，查閱MT182標準有相關信息：燃燒器使用酒精噴燈，其結構相對酒精燈更加復雜，酒精噴燈燃燒試驗裝置如圖1及圖2所示。MT182標準要求酒精噴燈燃燒管使用黃銅，在實際使用時容易出現堵塞現象，筆者使用中大約每六個月出現預熱時火焰溫度不足情況，需要清理噴燈內的黃銅絲。

圖1 MT113標準酒精噴燈燃燒試驗裝置

圖2 酒精噴燈燃料瓶

關于酒精噴燈燃燒時有三個值需要測量，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。火焰高度可以使用鋼直尺測量，燃燒消耗量可以用單位時間內燃料瓶側壁刻度輕易測量。關鍵在于火焰溫度測量，常用測量方法是用帶溫度傳感器的測溫儀進行測量，一般條件下沒有標準測溫儀的，火焰溫度可用一根直徑為0.7 mm的黃銅絲來測定，將黃銅絲置于燈口50 mm(用直尺測量)處，如果在6 s內熔化則溫度達到要求，否則要調整。另外，由于受到使用燃料雜質影響，或者噴燈使用過久容易出現燃料堵塞不暢等因素會造成酒精噴燈火焰溫度差異，溫度出現差異主要因素有：酒精噴燈滲漏和阻塞。

MT182標準針對以上兩點問題有補充附錄給予了詳細的故障排除方法，需要測試人員予以掌握。主要步驟如下：

(1)使用鋼鉗拆開燃燒器；

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

(3)拆下噴燈噴嘴，并清理，注意應使用銅絲等較軟材質清理雜質，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。

總結標準要求相關酒精噴燈燃燒試驗裝置主要技術要求如表1所示。

表1 酒精噴燈試驗裝置主要技術要求

表2 標準測試時試樣放置要求

圖3 酒精噴燈實驗箱及排氣裝置

從表2可以看出，試驗箱需要安裝抽風裝置，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，在燃燒時不可避免會產生一定量的有害氣體，故必須安裝抽風裝置以排除有毒有害氣體，筆者試驗箱及抽風裝置安裝如圖3所示。由于在燃燒時有的聚合物可能會有低落現象，因此將噴燈傾斜45°，防止低落物滴入其中引起堵塞；酒精噴燈點燃后外焰溫度最高，試樣燃燒時位置應位于火焰中央。有資料介紹現在新起草的標準要求需要進行煙密度的測量，可能也是基于現有阻燃方式存在大量有毒有害煙霧所致，同時，材料本身環保性也逐漸進入考慮范圍，溴系阻燃劑本身非環保性越來越受到限制。

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

2.2 酒精噴燈試驗過程及判定

在煤礦發生意外災害時，所有用于煤礦井下的材料都應該是不燃或是燃燒緩慢，或者是不能首先成為燃燒源。對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格。MT113標準的酒精噴燈垂直法燃燒試驗進行先點燃試樣至少5s，以試樣點燃為準，然后記錄試樣有焰燃燒和無焰燃燒時間。為避免有焰及無焰時間記錄的時間隔誤差，以上兩個時間需要兩名試驗人員分別記錄，即一名試驗員記錄有焰時間，另一名試驗員記錄無焰時間。

根據標準，酒精噴燈燃燒試驗判定指標如表3所示，試樣必須全部滿足表3中5個指標要求時才能判定符合酒精噴燈燃燒試驗結果，否則應判定為不合格。

表3 MT113標準酒精噴燈合規判定指標

3 酒精燈試驗方法

3.1 酒精燈試驗裝置要求

圖4 MT113標準酒精燈燃燒試驗裝置

酒精燈試驗裝置相對較簡單，MT113標準也沒有規定相應的裝置標準技術要求，標準中給予了試樣測試時的相關圖例，如圖4所示。

需要注意的是若火焰燃燒時有滴落，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，酒精燈的點燃時間是從最低5s到最長90s，以試樣點燃為準，若試樣不能點燃，也需要燈燃試樣90s結束一個樣品的試驗，這點和酒精噴燈的點燃要求有區別。酒精燈試驗裝置主要技術要求如表4所示。

表4 酒精燈試驗裝置主要技術要求

MT113標準規定酒精燈試驗時試樣的放置要求如表5所示。

表5 標準測試時試樣放置要求

3.2 酒精燈試驗過程及判定

同酒精噴燈類似，MT113標準的酒精燈垂直法燃燒試驗進行先點燃試樣至少5s，以試樣點燃為準，然后記錄試樣有焰燃燒和無焰燃燒時間。為避免有焰及無焰時間記錄的時間隔誤差，以上兩個時間也需要兩名試驗人員分別記錄，即一名試驗員記錄有焰時間，另一名試驗員記錄無焰時間。

根據標準，酒精燈燃燒試驗判定指標如表6所示，試樣必須全部滿足表6中5個指標要求時才能判定符合酒精噴燈燃燒試驗結果，否則應判定為不合格。

表6 MT113標準酒精燈合規判定指標

同酒精噴燈不同，酒精燈試驗試樣燃燒合規時間均較長，但火焰擴展長度要求更短，這點需要試驗技術人員予以注意。

4 結論

因涉及礦用產品使用安全特性，MT113標準條款內容要求十分嚴格，實驗人員在操作上需要在一些細節上做認真處理，試驗的產品涉及安全生產領域，需要嚴格判定。

材料配方技術人員，也應根據礦用產品阻燃試驗要求，考慮對已有配方更改、評審、驗證和確認，以適應煤礦井下用安全產品嚴格技術要求。

[1] 別明智，梁 矯，杜 靖，等.MT113-1995與GB2408-2008標準阻燃性測試對比解析[J].山東化工，2015，44(3)：97-99.

[2] 煤炭工業部煤礦安全標準化技術委員會.MT 113-1995 煤礦井下用聚合物材料阻燃抗靜電通用試驗方法和判定規則[S].北京:中國煤炭工業出版社,1996.

[3] 煤炭工業部技術發展局.MT182-1988 酒精噴燈燃燒器的結構與技術要求[S].北京:中國煤炭工業出版社,1988.

(本文文獻格式：周 婭，別明智，付麗紅，等.MT113-1995標準阻燃測試要點解析[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