煤矿用低烟低卤整芯阻燃输送带性能分析

徐晓云+陈瑜

摘 要：本文通过添加无卤阻燃剂，使得煤矿用整芯阻燃输送带卤酸气体释放量及产烟密度有效地降低。对比了低烟低卤聚氯乙烯（PVC）类整芯阻燃输送带与普通PVC类整芯阻燃输送带的拉伸强度、酒精喷灯燃烧试验、滚筒摩擦试验、巷道丙烷燃烧试验、卤酸气体释放量及比光密度性能，认为煤矿用低烟低卤阻燃输送带的推广是可行的。

关键词：低烟低卤；卤酸气体释放量；产烟密度

中图分类号：TD601 文献标志码：A

0 前言

煤矿用非金属制品是引发煤矿火灾的重要原因之一， 煤矿用非金属制品的阻燃性能、发生燃烧事故后释放出的气体，严重影响煤矿的安全生产和矿工的生命安全。输送带、电缆和风筒3种非金属制品号称煤矿的3条“火龙”。由于井下用非金属制品所引发的安全事故也屡见不鲜。近年来，人们发现火灾事故中的人员致死原因80%以上与材料产生的浓烟和有毒气体有关。同时，由于聚氯乙烯（PVC）机械性能优越、耐化学腐蚀、工艺性能优良、成本低等优点，被广泛应用于非金属制品中，PVC在燃烧时会释放大量的卤酸气体及浓烟，会严重影响人员逃亡及救援工作。随着人们环保意识的提高，使用无卤、低烟的环境友好型与健康无害型化工原材料已成为当今社会发展的一个必然趋势。

1 实验

1.1 试样

样品主要分为两种，一种添加含鹵素阻燃剂，制备成煤矿用整芯阻燃输送带。一种添加无卤阻燃剂，制备成煤矿用低烟低卤阻燃整芯阻燃输送带试验共7个样品，试样1～5是煤矿用阻燃输送带、试样6、7是煤矿用低烟低卤阻燃输送带，试样型号均为PVC 800S（型号规格参考MT914-2008）。

1.2 试验设备

拉力试验机、酒精喷灯燃烧试验台、滚筒摩擦试验台及丙烷燃烧试验台（均按照MT/T 914—2008标准的规定进行试验）；卤酸气体释出测定装置（按照GB/T 17650.1—1998标准的规定进行试验）；SDB型NBS烟密度测试箱（按照GB/T 10671—2008标准的规定进行试验）。

2 实验结果

2.1 拉伸强度试验

试样1～7的拉伸性能试验数据见表1，数据说明试样6～7的纵向拉伸强度为846N/mm及868N/mm，横向拉伸强度分别为316N/mm及338N/mm，较试样1～5的拉伸强度略有降低，但均大于MT914—2008标准规定的纵向拉伸强度最小值800N/mm及横向拉伸强度280N/mm。同时，7个试样的纵向拉断伸长率为19%～23%，横向拉断伸长率为25%～28%，纵/横向拉断伸长率基本一致的，均大于标准值规定的纵向拉断伸长率最小值15%及横向拉断伸长率18%。数据表明低烟低卤阻燃输送带的拉伸强度及拉断伸长率均可以满足MT914—2008的相关规定。

2.2 酒精喷灯燃烧试验

试样1～7的酒精喷灯燃烧试验测试数据见表2。数据说明，试样1～7的有焰燃烧时间及无焰燃烧时间是基本一致的。其中，试样6～7的有焰燃燃烧时间及无焰燃烧时间数值略小一些，说明低烟低卤阻燃输送带在酒精喷灯燃烧性能方面与普通阻燃输送相比略好，但没有明显优势，二者测试结果均符合MT914-2008的相关规定。

2.3 滚筒摩擦试验

试样1～7的滚筒摩擦试验数据见表3，这些数据说明，低烟低卤阻燃输送带滚筒摩擦试验的滚筒表面最高温度与普通阻燃输送带基本一致，二者的测试结果均符合MT914—2008的相关规定，每块试件经滚筒摩擦试验时，其任何部位未发生有焰和无焰燃烧现象，滚筒表面温度均低于325℃。低烟低卤整芯阻燃输送带在滚筒摩擦试验中没有明显优势。

2.4 巷道丙烷燃烧试验

试样1～7的巷道丙烷燃烧试验测试数据见表3，数据说明，试样1～7的巷道丙烷燃烧未损坏长度值均大于MT914—2008中规定的最小值600mm，试样1～5普通整芯阻燃输送带的巷道丙烷燃烧未损坏长度值依次为604mm、607mm、628mm、624mm及634mm，试样6、7巷道丙烷燃烧未损坏长度值分别为724mm及716mm，其巷道丙烷燃烧试验的效果更佳，且远高于标准值的规定。说明低烟低卤整芯阻燃输送带的巷道丙烷燃烧性能中有明显优势。

2.5 卤酸气体释放量

试样1～7的卤酸气体释放量数据见表3，数据表明，试样1～5的卤酸气体释放量介于120mg/g～140mg/g，试样6、7的卤酸气体释放量为101mg/g及106mg/g，明显低于普通阻燃输送带。煤矿用低烟低卤阻燃输送带的卤酸气体释放量得到了有效地降低。

2.6 比光密度

试样1～7的比光密度试验测试数据见表3，可以看出试样1～5有焰模式燃烧下的最大比光密度均高于700 mg/g，试样6～7有焰模式燃烧下的最大比光密度仅为238 mg/g及322 mg/g，低烟低卤阻燃输送带的产烟密度明显低于普通阻燃输送带，低烟低卤阻燃输送带在抑制产烟密度方面的效果还是明显的。

结论

（1）无卤阻燃剂的添加，使得煤矿用低烟低卤阻燃输送带的拉伸强度略有降低，但该性能还是符合MT914—2008的相关规定的。

（2）煤矿用输送带中无卤阻燃剂的添加，使得输送带的卤酸气体释放量及产烟密度方面得到了有效的控制。

（3）通过数据分析，认为低烟低卤阻燃输送带在煤矿中推广是可行的。

参考文献

[1]于永忠，吴启明.阻燃材料手册[M].北京：群众出版社，1997：554.

[2]仉元龙.低烟低卤PVC阻燃护套料配方研究[J].塑料助剂，2006（3）：62-64.endprint