Flammschutzpartikel

Partikel für Flammschutz und als Säurefänger#

Flammschutz- und Säurefänger-Partikel.
© Fraunhofer ISC
Flammschutz- und Säurefänger-Partikel.
Synthetisiertes LDH-Nanopartikelgel nach Abtrennung in einer Röhrenzentrifuge aus einer niedrigkonzentrierten Suspension.
© Fraunhofer ISC
Synthetisiertes LDH-Nanopartikelgel nach Abtrennung in einer Röhrenzentrifuge aus einer niedrigkonzentrierten Suspension.
Gerüstruktur von flammgeschützten Geweben nach Kleinbrennertest.
© Fraunhofer ISC
Gerüstruktur von flammgeschützten Geweben nach Kleinbrennertest.

Um Substanzen wie halogenierte Kohlenwasserstoffe mittelfristig zu ersetzen, stellen partikuläre Additive vielversprechende Alternativen dar. An grüner Chemie auf Basis dieser Partikel wird am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC intensiv geforscht. 2D Nanopartikel, insbesondere Schichthydroxide, sind vielversprechende Additive / Füllstoffe um Materialien mit flammhemmenden Eigenschaften auszustatten bzw. als Säurefänger zu fungieren.

Herausforderung

Halogenfreier Flammschutz bei geringem Additivanteil für optisch anspruchsvolle transparente/ transluzente Bauteile sowie Schutz von Werkstoffen gegenüber Säuren.

System

Hydroxidpartikel unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, Morphologie, Größe und mit angepasstem Dispergierverhalten werden am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC als Pulver hergestellt, die sich einfach beispielsweise in Polymere einarbeiten lassen. Durch den hohen Hydroxid- und Wasseranteil in den Partikeln, können so Materialien mit flammhemmenden bzw. säurepuffernden Eigenschaften ausgestattet werden. Die Flammschutzwirkung ergibt sich dabei aus drei Beiträgen, die sich synergistisch addieren:

  1. Wärme wird von den Schichthydroxiden durch einen endothermen Übergang absorbiert, der bei Kontakt mit einer Flamme auftritt, was zu
  2. einer Freisetzung von Wasser führt, das in den Strukturen gespeichert ist; tatsächlich können die Strukturen als winzige Nanowasserkapseln betrachtet werden.
  3. Im Falle einer ständigen Brandeinwirkung wandeln sich die Hydroxide schließlich in teer-/keramikähnliche Oxide um.

Schließlich ergibt sich aufgrund der perlmuttartigen Struktur ein dünner Keramikschild auf der Oberfläche der Textilien, der das Innere durch die Bildung einer Sauerstoffbarriere schützt.

Angebot

  • Synthese von neuartigen Flammschutzmitteln für Ihre Anwendung
  • Beratung im Bereich Flammschutzadditivierung
  • Aufskalierung ihrer Synthese