01IF22352N
Transparente thermoplastische Kunststoffe sind wegen ihrer geringen Dichte und Bruchfestigkeit als Glasersatz in Elektronik, Leichtbau und Transport attraktiv. Ihre leichte Entflammbarkeit birgt jedoch Sicherheitsrisiken, weshalb effiziente Flammschutzlösungen erforderlich sind. Ziel des Projekts war die Entwicklung innovativer Flammschutzmittel für transparente Kunststoffe wie Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA). Hierfür wurden phosphor- und stickstoffhaltige Silanverbindungen synthetisiert, strukturell charakterisiert und erfolgreich in PMMA- und PC-Polymere als Flammschutzsysteme integriert.
Der Fokus lag dabei auf der Erhaltung der optischen Transparenz und der mechanischen Integrität – zwei zentrale Anforderungen für den Einsatz in Sichtbauteilen, Gehäusen und optisch sensiblen Kunststoffkomponenten.
Ein besonderer Innovationsbeitrag besteht in der Entwicklung von Hybridnanopartikeln mit kombinierter Flammschutz- und Silanfunktion. Diese zeigen im Vergleich zu herkömmlichen Additiven ein verbessertes Dispergierverhalten sowie eine optimierte Integration in polymere Matrizes. Der Einsatz solcher maßgeschneiderten Materialien eröffnet neue Möglichkeiten für transparente Anwendungen, in denen konventionelle Flammschutztechnologien bislang an ihre Grenzen stoßen.
Die Projektergebnisse besitzen ein hohes Transferpotenzial für mittelständische Unternehmen der Kunststoff-, Additiv- und Flammschutzmittelindustrie. Insbesondere für KMU bieten sich neue Ansatzpunkte zur Entwicklung eigenständiger Flammschutzprodukte mit erhöhter Funktionalität (Transparenz, Adhäsion, thermische Stabilität), Erweiterung des Produktportfolios um Anwendungen in optischen und transparenten Bauteilen, Formulierung maßgeschneiderter Masterbatches für spezifische thermoplastische Anwendungen sowie die Erschließung von Nischenmärkten im Bereich flammgeschützter Hochleistungspolymere.
Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 03/22 bis 02/25 am Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH (DTNW) (Adlerstr. 1, 47798 Krefeld, Tel. 02151/843-0) unter der Leitung von Dr. Thomas Mayer-Gall (Leiter der Forschungseinrichtung Prof. Dr. Jochen Gutmann), der Technischen Universität Dortmund (TUD), Fakultät Chemie und Chemische Biologie, Polymere Hybridsysteme (Otto-Hahn-Str. 6, 44227 Dortmund, Tel.: 0231/755-3863) unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf Weberskirch (Leiter der Forschungseinrichtung Prof. Dr. Ralf Weberskirch) und an der Hochschule Hamm-Lippstadt (HSHL)
Bereich Chemie & Materialwissenschaften (Marker Allee 76-78, 59063 Hamm, Tel. 02381/8789-234) unter der Leitung von Prof. Dr. Sabine Fuchs (Leitung der Forschungseinrichtung Prof. Dr.-Ing. Kira Kastell.
Das IGF-Vorhaben Nr. 01IF22352N der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.