Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Langzeit- und Witterungsstabilität von halogenfreiem Flammschutz in Polymerwerkstoffen für EuE-Anwendungen

Ein Versagen von Flammschutzsystemen ist unter Umständen mit großem Personen- und wirtschaftlichen Schaden verbunden. Hersteller sehen sich mehr und mehr mit der Anforderung konfrontiert, die Langlebigkeit der Funktion, wie die Wirksamkeit des eingesetzten Flammschutzmittels, als Produkteigenschaft zu gewährleisten. Dabei sind Garantien von mehreren Jahrzehnten erforderlich. Im Rahmen der geforderten Langlebigkeit von Kunststoffprodukten wird somit zunehmend auch die Dauerhaftigkeit der Flammschutzeigenschaften thematisiert und damit ein wesentlicher Teil der Produktanforderungen und -entwicklung für zukünftige Produkte. Dass der Flammschutz nicht nur zum Zeitpunkt der Herstellung des jeweiligen Produktes, sondern auch nach der geplanten Einsatzdauer noch in dem geforderten Ausmaß wirksam ist, stellt im Anbetracht der sehr langen Zeiträume eine große Herausforderung dar, der bisher nicht ausreichend Rechnung getragen wurde. Wie zuverlässig der Flammschutz noch wirkt, wenn die Kunststoffprodukte einige Jahre im Einsatz und dabei verschiedensten Witterungsbeanspruchungen im Innen- oder Außenbereich ausgesetzt waren, ist bisher nur unzureichend erforscht. Diese Fragestellung greift das vorliegende Forschungsvorhaben auf.

Durch die Umsetzung der gewonnenen Ergebnisse können KMU aus dem EuE-Bereich eine Langzeitbeständigkeit ihrer Produkte garantieren und sich dadurch von ausländischen Konkurrenten abheben. Darüber hinaus kann dem möglichen finanziellen Schaden, der KMU im Brandfall durch Schadensausgleichsforderungen entstehen kann, vorgebeugt werden.

Die Richtlinien, die im Rahmen dieses Forschungsvorhabens erarbeitet werden sollen, können als Vorarbeiten für die Erstellung von Normen zur Prüfung der Langzeitwirkung von Flammschutzeigenschaften genutzt werden.

Ergebniszusammenfassung:

Die erzielten Ergebnisse vertiefen das Wissen um die Langzeit- und Witterungsstabilität von halogenfreiem Flammschutz in Thermoplastcompounds: In unseren Untersuchungen konnte kein System identifiziert werden, in dem sich eine spezifische Sensitivität der Flammschutzeigenschaft (Degradation des Flammschutzes) in einem ansonsten noch intakt erscheinenden Werkstoff ergeben hätte. Ein mit der Degradation des Werkstoffes einhergehender, eher unbeeinflusster oder erst bei fortgeschrittener Degradation auftretender Verlust des Flammschutzes kann als Regelfall angenommen werden. Die Ergebnisse sind für Elektronik und Elektrotechnik (EuE) sowie Bau- und Transportwesen in höchstem Maße nützlich.

Die Kenntnisse der Zusammenhänge zwischen der Polymer/Flammschutzmittel-Formulierung und der Langzeit- und Witterungsstabilität des Brandschutzes bieten eine Grundlage für die Entwicklung flammgeschützter Polymersysteme für Anwendungen mit zunehmendem Bedarf an Langzeit- und Witterungsstabilität.

Vor allem viele KMU, zu denen Compoundeure und Verarbeiter von flammgeschützten Materialien gehören, werden durch optimierte Produkte, die an neue Anforderungen angepasst werden, ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern. Außerdem leistet die systematische Untersuchung der Langzeit- und Witterungsstabilität verschiedener FSM-Systeme einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit von Mensch und Umwelt, indem ein sicherer und zuverlässiger Betrieb von Geräten und Systemen über die gesamte Produktlebensdauer ermöglicht wird.

Die Handlungsempfehlungen und Verbesserungsvorschläge, die erarbeitet wurden, können als Vorarbeiten für die Erstellung von Normen zur Prüfung der Langzeitwirkung von Flammschutzeigenschaften genutzt werden. Die erzielten Forschungsergebnisse lassen sich den Fachgebieten Werkstoffe, Materialien, Verfahrenstechnik, Brandingenieurwesen, Sicherheitstechnik, Umwelttechnik, Elektronik, Elektrotechnik und Elektroniksysteme sowie Fahrzeug und Verkehrstechnologie zuordnen.