LY-FLAM

Flammschutzmittel – Masterbatch

Flammschutzmittel verhindern oder vermindern die Entflammbarkeit und Brennbarkeit von Kunststoffen, indem sie in den Brennmechanismus eingreifen, entweder physikalisch durch Kühlen und ausbilden einer gasförmigen Sperrschicht, sowie Verdünnen oder chemisch durch Reaktion in der Gasphase (Radikalfänger) oder in der festen Phase (Ausbildung einer schützenden Kohlenstoffschicht,Intumeszenzstoffe). Flammschutzmittel wirken im Allgemeinen nach mehreren dieser Prinzipien.

 

Die breite Palette in Kunststoffen eingesetzter Flammschutzmittel werden in Gruppen geordnet:

1.   Aluminium- und Magnesiumoxidhydrate spalten in der Hitze Wasser ab und kühlen die Oberfläche unterhalb ihrer Entzündungstemperatur. Gleichzeitig bilden sie eine Wasserdampfsperrschicht über dem Material.

2.   Spezielle anorganische Feststoffe wie, Zinkborate, Ammoniumphosphate ergeben eine Absperrfunktion gegenüber der Flamme. Aus Ammoniumpolyphosphat entsteht in der Hitze verkohlend wirkende Metaphosphorsäure. Auf der Oberfläche baut sich eine nur schwer entflammbare dünne, wärmedämmende Sperrschicht aus, die dem Luftsauerstoff den Zutritt zum Untergrund verwehrt. Ähnliche Eigenschaften zeigen Gemische aus Harnstoff, Dicyandiamid, Melamin und organische Phosphate. Die Verkohlungs fördernden Dämmschichtbildner, sogenannte Intumeszenzstoffe sind Substanzen, die sich beim Erwärmen schaumig aufblähen, ab 250 bis 300° verkohlen, sich dabei verfestigen und ein feinporiges, gut isolierendes Polster bilden. Hierzu eignen sich Mischungen aus Ammoniumpolyphosphaten, Melamin und Dipentaerythrit.

3.   Die wichtigsten Flammschutzmittel sind organische Chlor- und Bromverbindungen, wobei letztere wirksamer sind. Chlorparaffine, Hexabrombenzol, bromierte Diphenylethane. Tetrabrombisphenol A, Tetrabromphthalsäureanhydrid u.a. Brom-Verbindungen wirken als Radikalfänger. Gemeinsam mit Synergisten wie Antimontrioxid werden bei erhöhter Temperatur Halogen-Radikale freigesetzt, die die Verbrennung unterhaltenden Radikale der Kettenreaktionen abbrechen und den Brennprozess in der Gasphase hemmen.

4.    Halogenierte organische Phosphor-Verbindungen, wie z.B. Tri(2,3-dibrompropyl)-phosphat od. Tris(2-brom-4-methylphenyl)-phosphat.

Halogenfreie Flammschutzmittel

Um Brandnormen zu erfüllen, benötigen einige Standard-Kunststoffe wie Polyamide und Polyester nur kleinere Mengen halogenfreier Flammschutzmittel, so dass die polymeren Eigenschaften größtenteils erhalten bleiben.
Damit aber Polyolefine mit halogenfreien Flammschutzmitteln Brandnormen erfüllen können, müssen in den meisten Fällen sehr hohe Wirkstoffmengen eingesetzt werden, die die mechanischen Eigenschaften evtl. negativ beeinflussen
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