MT113-1995标准阻燃测试要点解析

周 娅，别明智，付丽红，陈晓东

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037；2.重庆科聚孚工程塑料有限责任公司，重庆 400037)

MT113-1995标准阻燃测试要点解析

周 娅1,2，别明智1,2，付丽红1,2，陈晓东1,2

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037；2.重庆科聚孚工程塑料有限责任公司，重庆 400037)

本文主要结合实际测试过程将煤炭行业标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物阻燃抗静电通用试验方法》中关于阻燃性能测试的关键要点予以分析，以指导试验人员加深对标准的理解与应用。

MT113；标准；阻燃

随着国家对煤矿安全的愈发重视，矿用产品必须严格按照“矿用产品安全标志”要求的相关强制标准内容进行检测，且必须达到标准要求的规定数值。根据安全监管要求，矿用聚合物材料产品必须满足煤炭行业MT113-1995《煤矿井下用聚合物材料阻燃抗静电通用试验方法》标准(以下简称MT113标准)的要求。从标准中的某些测试条件看，煤矿井下用聚合物材料要求更为苛刻，特别是阻燃性能的测试，这给一般的聚合物材料提出了更高的要求[1]。为此，有必要对标准要求的相关阻燃测试特殊条款进行分析、理解，以指导科研技术人员改进材料配方，更好满足标准规定的煤矿井下使用要求。

1 标准背景

从MT113标准题目看，作为煤炭行业标准，它只适应于煤炭行业井下使用的聚合物材料，适应范围窄，但MT113标准在煤炭行业内是属于“强制标准”，也即煤矿井下用聚合物材料必须满足该标准。聚合物材料在应用于煤矿井下时，需根据MT113标准要求，对材料的阻燃特性进行调整。

2 酒精喷灯试验方法

2.1 酒精喷灯试验装置要求

火焰温度是影响燃烧试验的关键条件，标准要求火焰温度引用了MT18《酒精喷灯燃烧器的结构与技术要求》标准，查阅MT182标准有相关信息：燃烧器使用酒精喷灯，其结构相对酒精灯更加复杂，酒精喷灯燃烧试验装置如图1及图2所示。MT182标准要求酒精喷灯燃烧管使用黄铜，在实际使用时容易出现堵塞现象，笔者使用中大约每六个月出现预热时火焰温度不足情况，需要清理喷灯内的黄铜丝。

图1 MT113标准酒精喷灯燃烧试验装置

图2 酒精喷灯燃料瓶

关于酒精喷灯燃烧时有三个值需要测量，分别是：火焰温度(960±60)℃，火焰高度150～180 mm，燃烧消耗量(2.55±0.15) mL/min。火焰高度可以使用钢直尺测量，燃烧消耗量可以用单位时间内燃料瓶侧壁刻度轻易测量。关键在于火焰温度测量，常用测量方法是用带温度传感器的测温仪进行测量，一般条件下没有标准测温仪的，火焰温度可用一根直径为0.7 mm的黄铜丝来测定，将黄铜丝置于灯口50 mm(用直尺测量)处，如果在6 s内熔化则温度达到要求，否则要调整。另外，由于受到使用燃料杂质影响，或者喷灯使用过久容易出现燃料堵塞不畅等因素会造成酒精喷灯火焰温度差异，温度出现差异主要因素有：酒精喷灯渗漏和阻塞。

MT182标准针对以上两点问题有补充附录给予了详细的故障排除方法，需要测试人员予以掌握。主要步骤如下：

(1)使用钢钳拆开燃烧器；

(2)拆掉进液管和灯身处的黄铜丝，可以使用抹布去除固体杂质，清理或更换黄铜丝；

(3)拆下喷灯喷嘴，并清理，注意应使用铜丝等较软材质清理杂质，以免造成不圆度，影响喷嘴口直径；

(4)使用四氟乙烯胶带重新密封燃烧器底座、喷嘴与燃料管、手柄处等位置。

总结标准要求相关酒精喷灯燃烧试验装置主要技术要求如表1所示。

表1 酒精喷灯试验装置主要技术要求

表2 标准测试时试样放置要求

图3 酒精喷灯实验箱及排气装置

从表2可以看出，试验箱需要安装抽风装置，这是由于一般聚合物中都添加有各种改性剂，很多助剂属于溴系阻燃剂体系，在燃烧时不可避免会产生一定量的有害气体，故必须安装抽风装置以排除有毒有害气体，笔者试验箱及抽风装置安装如图3所示。由于在燃烧时有的聚合物可能会有低落现象，因此将喷灯倾斜45°，防止低落物滴入其中引起堵塞；酒精喷灯点燃后外焰温度最高，试样燃烧时位置应位于火焰中央。有资料介绍现在新起草的标准要求需要进行烟密度的测量，可能也是基于现有阻燃方式存在大量有毒有害烟雾所致，同时，材料本身环保性也逐渐进入考虑范围，溴系阻燃剂本身非环保性越来越受到限制。

但是，可以看出，对于用于煤矿生产的聚合物材料的阻燃性能也需更好。在火焰点燃时也有较大区别，对于MT113而言，虽然是要求点燃为止，但是对于遇火既燃是肯定不符合要求，所以必须要求至少点5 s以上才能燃烧，也才能去判断是否符合要求，对于点燃时间超过60 s即可认为是不燃。所有试样规格尺寸也相对而言更大，否则没有意义。

2.2 酒精喷灯试验过程及判定

在煤矿发生意外灾害时，所有用于煤矿井下的材料都应该是不燃或是燃烧缓慢，或者是不能首先成为燃烧源。对于煤矿用聚合物材料同样要求如此，所以其阻燃要求也自然更加严格。MT113标准的酒精喷灯垂直法燃烧试验进行先点燃试样至少5s，以试样点燃为准，然后记录试样有焰燃烧和无焰燃烧时间。为避免有焰及无焰时间记录的时间隔误差，以上两个时间需要两名试验人员分别记录，即一名试验员记录有焰时间，另一名试验员记录无焰时间。

根据标准，酒精喷灯燃烧试验判定指标如表3所示，试样必须全部满足表3中5个指标要求时才能判定符合酒精喷灯燃烧试验结果，否则应判定为不合格。

表3 MT113标准酒精喷灯合规判定指标

3 酒精灯试验方法

3.1 酒精灯试验装置要求

图4 MT113标准酒精灯燃烧试验装置

酒精灯试验装置相对较简单，MT113标准也没有规定相应的装置标准技术要求，标准中给予了试样测试时的相关图例，如图4所示。

需要注意的是若火焰燃烧时有滴落，酒精灯需要倾斜20°，试样低端到酒精灯头中心垂直距离为19mm。同时，酒精灯的点燃时间是从最低5s到最长90s，以试样点燃为准，若试样不能点燃，也需要灯燃试样90s结束一个样品的试验，这点和酒精喷灯的点燃要求有区别。酒精灯试验装置主要技术要求如表4所示。

表4 酒精灯试验装置主要技术要求

MT113标准规定酒精灯试验时试样的放置要求如表5所示。

表5 标准测试时试样放置要求

3.2 酒精灯试验过程及判定

同酒精喷灯类似，MT113标准的酒精灯垂直法燃烧试验进行先点燃试样至少5s，以试样点燃为准，然后记录试样有焰燃烧和无焰燃烧时间。为避免有焰及无焰时间记录的时间隔误差，以上两个时间也需要两名试验人员分别记录，即一名试验员记录有焰时间，另一名试验员记录无焰时间。

根据标准，酒精灯燃烧试验判定指标如表6所示，试样必须全部满足表6中5个指标要求时才能判定符合酒精喷灯燃烧试验结果，否则应判定为不合格。

表6 MT113标准酒精灯合规判定指标

同酒精喷灯不同，酒精灯试验试样燃烧合规时间均较长，但火焰扩展长度要求更短，这点需要试验技术人员予以注意。

4 结论

因涉及矿用产品使用安全特性，MT113标准条款内容要求十分严格，实验人员在操作上需要在一些细节上做认真处理，试验的产品涉及安全生产领域，需要严格判定。

材料配方技术人员，也应根据矿用产品阻燃试验要求，考虑对已有配方更改、评审、验证和确认，以适应煤矿井下用安全产品严格技术要求。

[1] 别明智，梁 矫，杜 靖，等.MT113-1995与GB2408-2008标准阻燃性测试对比解析[J].山东化工，2015，44(3)：97-99.

[2] 煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会.MT 113-1995 煤矿井下用聚合物材料阻燃抗静电通用试验方法和判定规则[S].北京:中国煤炭工业出版社,1996.

[3] 煤炭工业部技术发展局.MT182-1988 酒精喷灯燃烧器的结构与技术要求[S].北京:中国煤炭工业出版社,1988.

(本文文献格式：周 娅，别明智，付丽红，等.MT113-1995标准阻燃测试要点解析[J].山东化工,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 娅(1985—)，女，助理工程师，从事工程塑料及制品研究。

TQ175.6+55

B

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