隨著化工材料的發(fā)展,高分子聚合物以質(zhì)量輕、耐腐蝕、強度高、易加工等優(yōu)良的綜合性能逐步“以塑代鋼”,并被廣泛應用于煤礦井下,如風筒、輸送帶、管材、塑料網(wǎng)假頂、儀器設備外殼或零部件等。但與此同時,高分子聚合物制品具有易燃燒、易產(chǎn)生靜電積聚的特點,在煤礦井下使用,存在著引起瓦斯煤塵爆炸的不安全隱患。據(jù)不完全統(tǒng)計,北票、雞西、西山、豐城、淮南都曾發(fā)生因聚合物制品燃燒或靜電積聚引起礦井瓦斯爆炸和火災,造成人員傷亡和國家財產(chǎn)的巨大損失。為此,根據(jù)煤礦井下使用高分子聚合物制品的安全要求及其燃燒和靜電積聚的機理,制訂相應的技術標準和評價方法,促進阻燃抗靜電性能的不斷提高,一直是國內(nèi)外共同關注的重點。

　　1安全要求

　　高分子聚合物制品在煤礦井下有瓦斯煤塵爆炸危險性環(huán)境中使用時,除保證有良好的使用性能外,尤其應具有可靠的安全性能,即阻燃和抗靜電性能,必須滿足以下要求:

　　1)不因使用高分子聚合物制品而增加煤礦井下著火危險性。即使煤礦井下發(fā)生火災,火焰也不得蔓延,避免火災擴大化。

　　2)高分子聚合物制品因燃燒而產(chǎn)生的分解物的量不得危害人身健康;燃燒產(chǎn)生的煙塵或刺激性、腐蝕性、毒害性氣體不得損害人的眼睛、皮膚,達到使人不能承受的刺激程度;燃燒氣體成分不能影響自救器的正常工作,給救生和消防帶來困難。

　　3)高分子聚合物制品表面不允許積聚能使可燃氣體著火的靜電電荷量。

　　2阻燃性能評價方法

　　高分子聚合物制品在燃燒時發(fā)熱量大、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?以及釋放出大量的煙塵或刺激性、腐蝕性、毒害性氣體,給井下救生和消防帶來困難。因此,井下用高分子聚合物制品的阻燃以及低煙、低毒等問題,成為世界各國著力研究、制訂阻燃法規(guī)及標準的課題。

　　在研究、開發(fā)井下用阻燃高聚物制品時,燃燒性試驗是評價阻燃效果的極其重要的手段,通常步驟是:首先對高分子聚合物材料本身的阻燃性能進行試驗并作出評價,以測定材料的物理和化學的燃燒特性為主,如分解溫度、閃點、自燃點、燃燒熱、臨界氧指數(shù)、燃燒速度、燃燒時間、發(fā)煙性、產(chǎn)生的氣體及其毒性等,然后,再對所選材料構(gòu)成的制品進行試驗和評價,以使用的安全性為目標。對用戶而言,關注的是后者,人們希望這種試驗最好能使實際火災所發(fā)生的效果再現(xiàn),所以,國內(nèi)外井下用高分子聚合物制品的標準都是測定制品在模擬使用條件下的燃燒特性。