Verbesserte Flammfestigkeit von PC durch neuartige und innovative Materialkombinationen
Projektleiter: Dr. Michael Gladitz
Projektnummer: BMWi / ZIM - ZF4068920EB8
Laufzeit: 01.09.2018 bis 31.08.2021
Aufgabenstellung
Die Flammfestigkeit von Polycarbonat-Plattenmaterialien sollte erhöht werden, mit dem Ziel der Anwendung als Innenverkleidungsteile im Schienenfahrzeugbau. Hierfür ist eine Einstufung in das Hazard Level 2 bzw. bevorzugt sogar in Hazard Level 3 nach EN 45545-2 anvisiert worden. Vor diesem Hintergrund war das Projekt darauf ausgerichtet neue Material-, Flammschutzmittel und Synergist-Kombinationen zu untersuchen.
Ergebnisse
Im Rahmen des FuE-Projektes wurde zunächst mittels statistischer Versuchsmethoden (Design of Experiment) eine Grundrezeptur für PC-Blends hinsichtlich der mechanisch-physikalischen Eigenschaften untersucht und eruiert. Darauf aufbauend wurden verschiedene Phosphor-basierte und z.T. polymere Flammschutzmittel (u.a. auf PC und auf LSR-Basis) im Zusammenspiel mit unterschiedlichsten Synergisten (Bornitrid, Talkum, Blähgraphit, Nanoclay, Graphene usw.) untersucht. Im Ergebnis dieser umfangreichen Untersuchungen konnten schließlich zwei neue Materialrezepturen auf Basis von Polycarbonat entwickelt werden, welche die angestrebten Flammfestigkeitseigenschaften und technischen Funktionalitäten erfüllen.
Untersuchungen an 2K-Plattenmaterialien mit verschiedenen Schichtaufbauten lassen darüber hinaus auch noch neue Lösungsansätze zur Verbesserung der Flammschutzeigenschaften bei gleichzeitiger Einsparung an teuren Spezialadditiven bzw. den Einsatz von günstigeren Basismaterialien erkennen, wodurch sich weitere Optimierungsmöglichkeiten für verschiedene Flammschutzanwendungen ergeben.
Anwendung
Die entwickelten Materialrezepturen sind insbesondere für die Plattenherstellung und das Tiefziehen von Bauteilen geeignet, wo bisher nur wenige technischen Lösungen zur Verfügung standen.
Die Materialrezepturen lassen sich aber auch an weiteren Anwendungen und Verarbeitungsverfahren, wie zum Beispiel die Verarbeitung im Spritzgießverfahren zur Herstellung von Halbzeugen und Formteilen, anpassen, sodass sich ein weites Anwendungsspektrum für die entwickelten neuen Materialkombinationen ergibt.
