Neue Generation feuerfester Hochleistungsepoxidharze steht bereit
Eine neue Generation von hochleistungsfähigen Epoxidnanokompositen mit guter Flammfestigkeit und weiteren wünschenswerten Eigenschaften ist im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NEWEPOXY (New generation high-performance fire retardant epoxy nanocomposites: structure-property relationship) entwickelt worden. Die Forscher verfolgten zwei verschiedene Ansätze, um halogenfreie hochleistungsfähige Epoxidmaterialien und Epoxidnanokomposite, in die ein funktioneller Füllstoff eingeschleust ist, zu entwickeln. Der erste Ansatz umfasste die Synthese neuer und nachhaltiger Epoxidmonomere mit verbesserter Flammfestigkeit. Im zweiten stellte man multifunktionelles Graphenoxid (GO) und geschichtete Doppelhydroxid-Hybride (LDH) her, die zur Modifizierung von standardisierten Bisphenol-A-Epoxidharzen geeignet sind. In dieser Studie wurde ein erneuerbarer Rohstoff auf biologischer Basis zur Synthese einer Anzahl neuer nachhaltiger Epoxidmonomere verwendet. Diese sorgten dafür, dass die ausgehärteten Expoxidmaterialien mit verbesserter Flammfestigkeit, unterdrückter Rauchentwicklung während des Abbrennens und verbesserten mechanischen Eigenschaften ausgestattet sind. Überdies zeigte eines der Expoxidharze auf biologischer Basis gute dielektrische Eigenschaften. Die Wissenschaftler stellten überdies neuartige multifunktionelle organisch-anorganische Hybride als Nanofüllstoffe her, um die Epoxidharze zu modifizieren. Diese Hybride basierten auf einer weiterführenden Funktionalisierung von GO und LDH, um Vorteile wie beispielsweise hohe Funktionsfähigkeit, milde Reaktionsbedingungen und Skalierbarkeit zu erzielen. Das dabei entstehende GO-Hybrid könnte zur Funktionalisierung von Bisphenol-A-Epoxidharz eingesetzt werden und dabei könnten sich neuartige Epoxidnanokomposite ergeben. Gleichermaßen wurde eine neuartige multifunktionelle Verbindung entworfen, synthetisiert und genutzt, um LDH zu modifizieren. Dieses Molekül kann durch Anionenaustausch in das geschichtete Doppelhydroxid eingebracht werden, wodurch man ein neuartiges funktionalisiertes Hybrid zum Einsatz als multifunktionaler Füllstoff erhält, um die Flammfestigkeit und weitere Eigenschaften zu verbessern. NEWPOXY wird großen Einfluss auf die gegenwärtige Epoxidchemie und -technologie ausüben. Das Vorhaben gibt Aufschluss über neue Entwicklungen bei den hochleistungsfähigen Biopolymer-Epoxidmonomeren und Hochleistungs-Epoxidnanokompositen.
Schlüsselbegriffe
Epoxidharze, feuerhemmend, feuerfest, schwer entflammbar, Flammschutzmittel, Graphenoxid, geschichtetes Doppelhydroxid, Layered Double Hydroxide