Feuerfeste Kunststoffe sorgen für Sicherheit auf Reisen

Für den Automobil- und Luftfahrtsektor müssen spezielle feuerfeste Ausstattungen aus Polypropylen (PP) mit einzigartigen Eigenschaften entwickelt werden. Ein europäisches Projekt hat nun schwer entflammbares Polypropylen entwickelt, das den erforderlichen Belastungen standhält.

Industrielle Technologien

Die PP-Armaturen in Kraftfahrzeugen und Flugzeugen müssen flammhemmend sein, um die Überlebenschancen für die Insassen zu verbessern. Außerdem müssen Rauchentwicklung und toxische Gasemissionen unterdrückt werden, wodurch automatisch einige der wirksamsten Flammschutzmittel wie etwa die bromierten Verbindungen nicht in Frage kommen. Das im Fall von Polypropylen vielversprechendste Flammschutzmittel ist Magnesiumhydroxid (MH). Ziel des EU-finanzierten Projekts Flaretpol ("Development of an innovative, cost-effective technology to produce halogen-free, high-performance flame retarded poliolefins") war folglich die Entwicklung der besten MH/PP-Verbindungen mit optimaler Verarbeitbarkeit und perfekten mechanischen Eigenschaften. Der Einsatz von Magnesiumhydroxid in den für das flammhemmende Verhalten erforderlichen Konzentrationen wirkt sich nachteilig auf überaus wichtige Eigenschaften von Polypropylen wie etwa die Fähigkeit, Spannung, Dehnung und Stöße zu ertragen, aus. Um dies zu überwinden, erarbeiteten die Flaretpol-Forscher in einem ersten Schritt bis Zieleigenschaften der MH/PP-Komposite und prüften die resultierenden Materialien an Kabeln und Fahrzeugteilen. Flaretpol erforschte verschiedene mögliche chemische Wege zum Ziel, wozu auch die direkte Kopplung von MH an maßgeschneiderte reaktive Peroxidoligomere (bestehend aus bis zu drei Monomereinheiten) zählte. Das Peroxidelement des Oligomers ermöglicht eine potenzielle Veredelung, um die Viskositätseigenschaften zu modifizieren. Eine weitere Option war, eine nanodünne Polymerschicht um das Magnesiumhydroxid zu erzeugen, während in einem dritten Ansatz die ersten beiden unter Einsatz eines behandelten Nanoclays kombiniert wurden. Insgesamt betrachtet war der Verbund aus Oligomeren mit modifizierten MH-Mikropartikeln und Nanoclay der bevorzugte Weg, den das Team einschlug, um Prototypen zu fertigen. Den Experimenten mit Monomeren und reaktiven Oligomeren in kleinen Losen von wenigen Kilogramm folgte die industrielle Fertigung von Kabeln und Autoteilen. Die Flaretpol-Wissenschaftler testeten die Prototypen auf Verarbeitbarkeit, mechanische Eigenschaften und - natürlich - die Feuerbeständigkeit. Auch die Recycelbarkeit sämtlicher Materialien wurde beurteilt. Zum potenziellen Nutzen gehören neuartige Flammschutzmittel - besonders im Hinblick auf das europäische Verbot der halogenierten Verbindungen im Fahrzeug- und Flugzeugbausektor. Der Erfolg von Flaretpol verspricht außerdem eine verbesserte Position im Sektor der MH/PP-Verbundhersteller.

Development of an innovative, cost-effective technology to produce halogen-free, high-performance flame retarded poliolefins (flaretpol)

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