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Synergic combination of high performance flame retardant based on nano-layered hybrid particles as real alternative to halogen based flame retardant additives

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Kostengünstige und umweltfreundliche Brandschutzkunststoffe

Eine EU-Initiative entwickelte hochwirksame flammhemmende (FR) nicht halogenierte Additive für duroplastische und thermoplastische Polymere. Diese weisen ein hervorragendes Brandverhalten und ermöglichen gleichzeitig Endprodukte mit nur geringen Mengen an herkömmlichen halogenierten Additiven.

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Trotz der Verwendung in einem breiten Spektrum von kommerziellen Gegenständen erwiesen sich halogenierte flammhemmende (HFR) Additive als schädlich für Gesundheit und Umwelt. Die Entfernung dieser Zusatzstoffe aus der Zusammensetzung solcher Produkte ist wesentlich, sodass sich mehrere EU-Richtlinien ausdrücklich mit deren Verwendung und Recyclingfähigkeit befassen. Das EU-finanzierte Projekt PHOENIX fand halogenfreie, raucharme und umweltfreundliche Lösungen, um die HFR-Additive zu ersetzen, die bei der Herstellung von FR-Thermoplast- und Duroplast-Materialien verwendet wurden. Insbesondere entwickelte das PHOENIX-Team neue halogenfreie nanostrukturierte FR-Materialien, um gefährliche Chemikalien zu ersetzen. Sie basieren auf nano-geschichteten Strukturen, die mit innovativen umweltfreundlichen chemischen Methoden und modifizierten Ligninen für thermoplastische und Duroplast-Anwendungen hergestellt wurden. Die Projektpartner führten innovative Verarbeitungsmethoden ein, um die Nanokomposit-Eigenschaften zu optimieren. Hierbei handelt es sich um Compoundierverfahren wie das Nanodirekt-Verfahren sowie um Ultraschall-Mischsysteme zur Verbesserung der Nanopartikel-Dispersion beim Extrudieren und Spritzgießen. Die entwickelten Verfahren bieten Lösungen für die FR-Anforderungen der EU-Industrie bei der Suche nach einer echten kosteneffizienten und nachhaltigen Alternative zu bestehenden umweltschädlichen HFR-Additiven. Die Wissenschaftler von PHOENIX simulierten und modifizierten den Compoundierprozess, um optimale Nanokomposite zu produzieren. Dies ermöglichte es ihnen, Aggregate zu vermeiden und die beste Dispersion von Nanopartikeln in der Polymermatrix zu erreichen. Die nachhaltigen Materialien und Verbindungen des Projekts werden eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Verarbeitbarkeit ermöglichen. Sie sind kostengünstiger als bisherige Alternativen, und der Anteil an halogenfreien FR liegt mit 3,1 % bei Duroplastharzen am niedrigsten. Der Elektro- und Elektroniksektor, der weltweit größte Markt für FR in Kunststoffen, wird am meisten davon profitieren. Die Unternehmen werden besser positioniert sein, um Teile für Verbraucher herzustellen, die hochleistungsfähige, halogenfreie FR-Materialien erfordern. Auch die Branchen Verkehr, Bau, Polstermöbel und Textilien profitieren von den entwickelten Verbindungen.

Schlüsselbegriffe

Flammschutzmittel, halogenierte Additive, Duroplast, Thermoplast, PHOENIX, halogenfrei 

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