Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Vereinfachte Methoden zur Abschätzung des Brandverhaltens von Haftklebebändern und Haftklebverbindungen

Der Brandschutz von Produkten spielt eine immer größere Rolle, vor allem im Hochbau und bei Transportmitteln für Personen. Ebenso steigt der Einsatz der industriellen Klebtechnik kontinuierlich, vor allem aus Gründen der Produktivität, des Produktdesigns und besonders der Energie- und Materialeffizienz bei Bau, Nutzung und Recycling der Produkte. Bisher ist nicht systematisch untersucht welchen Einfluss die Klebtechnik auf das Brandverhalten der geklebten Produkte hat. Dies soll am Beispiel von Haftklebprodukten im Rahmen des Projektes erfolgen. Es ist daher Ziel zu verstehen welchen Einfluss die Zusammensetzung des Klebstoffes, der Aufbau der Haftklebebänder und die Konstruktion der Bauteile auf das Brandverhalten haben. Hierzu werden industriell verfügbare Haftklebprodukte mit unterschiedlichem Brandverhalten ebenso untersucht wie im Projekt präparierte Modellklebstoffe. Bei letzteren werden phosphorhaltige Substanzen in das Polymer integriert und als Zusatzstoff verwendet. Das Brandverhalten der Klebstoffe, Tapes und geklebten Bauteile wird mit einfachen Tests ebenso ermittelt wie mit Methoden die üblicherweise nur in Brandschutzlabors zur Verfügung stehen. Durch den Abgleich zwischen den Methoden soll erarbeitet werden, bis zu welchem Grad einfache Prüfungen in den Laboren von KMU die Produktentwicklung beschleunigen können und das Bestehen extern durchgeführter teurer und zeitaufwändiger Prüfungen wahrscheinlicher macht. Als Ergebnis ist eine Vorgehensweise angestrebt um die Brandschutzausrüstung von Haftklebprodukten zu verbessern und die Erfolge bereits in frühen Stadien der Entwicklung mit Methoden beurteilen zu können, die auch bei KMU zur Verfügung stehen. Hierdurch werden KMU in die Lage versetzt Haftklebprodukte und damit hergestellte Bauteile mit verbesserten und wissensbasiert kontrollierten Brandeigenschaften schneller und kostengünstiger zu entwickeln als bisher.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des Projektes war es zu untersuchen, welchen Einfluss das Brandverhalten des Haftklebstoffes, der Klebebänder mit unterschiedlichen Trägermaterialien, der geklebten Materialien und der Konstruktion auf das Brandverhalten eines Bauteils hat. Hierbei galt es die Entflammbarkeit, Brandausbreitung und den Feuerwiderstand zu berücksichtigen und mittels Variation der Brandeigenschaften von Haftklebstoffen, Trägermaterialien, Klebsubstrate und letztlich der Konstruktion zu realisieren, um möglichst Brandtests abzuleiten, die in nicht spezialisierten Laboren kostengünstig und aussagekräftig durchführbar sind.

Haftklebstoffe mit potentiell unterschiedlichem Brandverhalten konnten dargestellt werden. Phosphor kann sowohl in Form nicht reaktiver Komponenten als auch als Copolymer bei der Emulsionspolymerisation eingebracht werden. Untersuchungen der Pyrolyse und der Brandeigenschaften der verschiedenen Haftklebbänder zeigten, dass phosphorbasierte Flammschutzmittel im Klebstoff das Brandverhalten der Tapes als freistehendes Objekt deutlich verbessern können. Im Klebverbund, spielt der Flammschutz des Haftklebbandes eine untergeordnete Rolle. Es treten Effekte von geeigneten Materialkombinationen, Carriern und Substraten hervor, die das Brandverhalten beeinflussen.

Das Vorhaben zeigte, Brandtests des Haftklebbandes sind wichtig und notwendig, auf Grund der Komplexität des Bauteils, des Brandscenarios und des Anwendungsfeldes können zum Zeitpunkt der Entwicklung der Klebebänder keine Aussagen getroffen werden, ob das damit hergestellte Bauteil entsprechende Klassifikationen erreichen wird. Das breite Materialspektrum, welches in diesem Projekt abgedeckt wurde, liefert eine Grundlage zur zielführenden Auswahl geeigneter Kombinationen. Die Forschung liefert Klebebandherstellern und Applizierenden die Möglichkeit mit dem neu erlangten Wissen neue strategische Wege bei der Produktentwicklung einzuschlagen und diese faktenbasiert mit Kooperationspartnern zu diskutieren.