Flammschutzmittel: Der zweitgrößte Hersteller von Gummi- und Kunststoffadditiven
FlammschutzmittelFlammschutzmittel sind Hilfsstoffe, die die Entzündung von Materialien verhindern und die Brandausbreitung hemmen. Sie werden hauptsächlich in Polymerwerkstoffen eingesetzt. Mit der zunehmenden Verwendung synthetischer Materialien und der stetigen Verbesserung der Brandschutznormen finden Flammschutzmittel breite Anwendung in Kunststoffen, Gummi, Beschichtungen usw. Je nach den wichtigsten chemischen Bestandteilen lassen sie sich in drei Kategorien einteilen: anorganische, organische halogenierte und organische phosphorhaltige Flammschutzmittel.
Anorganische FlammschutzmittelDie Behandlung erfolgt physikalisch, was einen geringen Wirkungsgrad und einen hohen Bedarf an Zusatzstoffen mit sich bringt. Dies hat einen gewissen Einfluss auf die Materialeigenschaften. Aufgrund des niedrigen Preises kann sie jedoch in Produkten mit geringen Leistungsanforderungen, wie z. B. Kunststoffen wie PE und PVC, eingesetzt werden. Nehmen wir Aluminiumhydroxid (ATH) als Beispiel. Es dehydratisiert und zersetzt sich beim Erhitzen auf 200 °C. Der Zersetzungsprozess absorbiert Wärme und Wasser, wodurch der Temperaturanstieg im Material gehemmt, die Oberflächentemperatur gesenkt und die Geschwindigkeit der thermischen Crackreaktion verlangsamt wird. Gleichzeitig verdünnt der Wasserdampf die Sauerstoffkonzentration und verhindert so eine Verbrennung. Das bei der Zersetzung entstehende Aluminiumoxid lagert sich an der Materialoberfläche an und hemmt dadurch zusätzlich die Brandausbreitung.
Organische Halogen-FlammschutzmittelDie Herstellung erfolgt hauptsächlich auf chemischem Wege. Die Effizienz ist hoch, die Zugabe gering und die Verträglichkeit mit Polymeren gut. Die Verfahren finden breite Anwendung in der Elektronikfertigung, bei Leiterplatten und anderen elektrischen Bauteilen. Allerdings setzen sie giftige und korrosive Gase frei, was gewisse Sicherheits- und Umweltschutzprobleme mit sich bringt.Bromierte Flammschutzmittel (BFRs)Es handelt sich hauptsächlich um halogenierte Flammschutzmittel. Das andere istFlammschutzmittel der Chloro-Reihe (CFRs)Ihre Zersetzungstemperatur ist vergleichbar mit der von Polymeren. Beim Erhitzen und Zersetzen von Polymeren beginnen sich auch bromierte Flammschutzmittel (BFR) zu zersetzen. Sie gelangen zusammen mit den Zersetzungsprodukten in die Gasphase der Verbrennungszone, hemmen die Reaktion und verhindern die Flammenausbreitung. Gleichzeitig bedeckt das freigesetzte Gas die Materialoberfläche, blockiert und verdünnt die Sauerstoffkonzentration und verlangsamt so die Verbrennungsreaktion bis zu ihrem Erlöschen. Darüber hinaus werden BFR üblicherweise in Kombination mit Antimonoxid (ATO) eingesetzt. ATO selbst besitzt keine flammhemmende Wirkung, kann aber als Katalysator die Zersetzung von Brom oder Chlor beschleunigen.
Organische Phosphor-Flammschutzmittel (OPFRs)Es wirkt sowohl physikalisch als auch chemisch, ist hocheffizient und zeichnet sich durch geringe Toxizität, Langlebigkeit und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aus. Darüber hinaus verbessert es die Verarbeitungsfließfähigkeit der Legierung, wirkt plastifizierend und bietet hervorragende Eigenschaften. Aufgrund der steigenden Anforderungen an den Umweltschutz ersetzen OPFRs zunehmend BFRs als Standardprodukte.
Obwohl die Zugabe von Flammschutzmitteln das Material nicht vollständig feuerbeständig macht, kann sie das Phänomen der Stichflamme wirksam verhindern, die Brandgefahr verringern und den Menschen im Brandfall wertvolle Fluchtzeit verschaffen. Die Verschärfung der nationalen Anforderungen an Flammschutztechnologien erweitert zudem die Entwicklungsperspektiven für Flammschutzmittel.
Veröffentlichungsdatum: 19. November 2021