Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Neue Faserverbundwerkstoffe für den Brandschutz
Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, sind Brandschutzmaßnahmen in verschiedensten Branchen von größter Bedeutung: Sei es im Schienenfahrzeugbau, im Bauwesen, in der Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt oder auch in der Automobilindustrie. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM verfügen über umfangreiche Möglichkeiten sowohl zur Synthese von Polymeren und Herstellung von Faserverbundkunststoffen (FVK) mit Brandschutzeigenschaften, als auch zur Durchführung von Brandversuchen.
Polybenzoaxine zeigen sich vielversprechend bei präventivem Brandschutz
Das Fraunhofer IFAM bietet Ihnen fundierte Kenntnisse über die aktuellen Normen in diesen Bereichen (z.B. DIN 45545; SOLAS-Richtlinien - International Convention for the Safety of Life on Sea - der International Maritime Organisation, IMO) und ist in der Lage, Polymere mit hohen Brandschutzeigenschaften zu formulieren bzw. zu synthetisieren.
Für den idealen Flammschutz entwickeln und synthetisieren die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter daher Benzoxazine sowie flammgeschützte Initiatoren für Benzoxazine und andere Systeme. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf biobasierten Ausgangstoffen. Diese Polymere werden später zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt, so z.B. von FVK aus Benzoxazinen und Kohlenstoff-, Glas-, Basalt- oder Naturfasern und flammhemmenden Schichten als Lackbeschichtung oder Laminatlage. Polybenzoxazinbasierte Verbundwerkstoffe zeigen auch ohne Verwendung von halogenierten Flammschutzmitteln ein großes Potenzial, den Anforderungen an den Brandschutz in verschiedenen Anwendungsbereichen gerecht zu werden. Sie zeigen bzgl. des präventiven Brandschutzes vielversprechende Eigenschaften und zeichnen sich im Brandfall durch geringere Wärmefreisetzungsraten, eine geringere Rauchgasdichte und -toxizität aus.
Darüber hinaus verfügen wir über verschiedene Charakterisierungsverfahren, z.B.:
- UL94-Test – für die Bestimmung der Brennbarkeit von Kunststoffen und faserverstärkten Kunststoffen als Reaktion auf kleine Flammen)
- Limiting Oxygen Index (LOI-Test) - für die Bestimmung der minimal benötigten Sauerstoffkonzentration eines Gemisches, unter dem die Verbrennung bei den Prüfbedingungen anhält
Zusätzlich können durch die Nutzung der PCFC (Pyrolysis Combustion Flow Calorimetry) Proben im mg-Bereich gescreent werden, um Informationen z.B. über die Wärmefreisetzungsrate, die entstehende Energie während der Verbrennung und die Zündtemperatur zu erhalten.
