Innovative, halogenfreie Flammschutzlösungen für Hochleistungspolymere

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Volker Altstädt
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5385774

In dem vorgeschlagenen Projekt werden neuartige Phosphorverbindungen dargestellt und genutzt, um halogenfrei flammgeschützte Hochleistungspolymere zu entwickeln. Aufbauend auf den Erkenntnissen des ersten Berichtszeitraums wird weiterhin der Ansatz verfolgt, flammgeschützte und zähmodifizierte Hochleistungsharze durch die gezielte Maßschneiderung der Flammschutzausrüstung sowohl des Harzsystems als auch der thermoplastischen Additive zur Zähmodifizierung einzustellen. Das Konzept zur Flammschutzmodifizierung der als Zähmodifier eingesetzten Hochtemperaturthermoplaste (PEEK, PSU) soll im weiteren Projektverlauf auf einen technischen Thermoplasten, in diesem Fall PBT, übertragen werden. Die folgenden grundlegenden Fragestellungen werden intensiv bearbeitet: 1) Optimierung der Phosphorverbindung. Durch Variation der chemischen Struktur werden das Zersetzungsverhalten und die Zersetzungsprodukte zur Optimierung der Wirksamkeit in der Fest- oder auch Gasphase eingestellt. 2) Vergleich zwischen additivem und reaktivem Flammschutzmittel- Ansatz. Sowohl für Epoxidharze als auch für Thermoplaste besteht generell die Möglichkeit, die Flammschutzmittel als Additiv oder als reaktive Komponente (Integration in die Polymerstruktur) dem Werkstoff zuzugeben. In diesem Projekt werden beide Ansätze systematisch an vergleichbaren Strukturen gegenübergestellt und die Wirksamkeit verglichen. 3) Erarbeitung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen mit dem Ziel, unter Beibehaltung des Verarbeitungsverhaltens und der mechanischen Eigenschaften das Brandverhalten der Hochleis- tungspolymere deutlich zu verbessern. Die Erfahrungen des ersten Berichtszeitraums begründen die besondere Fokussierung auf die systematische und detaillierte Untersuchung der Mechanismen der Flammschutzmittel und deren Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften. Das vorgeschlagene Projekt ist aufgrund der zahlreichen Verflechtungen zwischen den Projektpartnern, die bereits in den Vorgängerprojekten intensiv entwickelt wurden, nur in der Gesamtheit realisierbar und kann infolge der Synergien zwischen den Projektpartnern innovativ zur Entwicklung neuer flammgeschützter Hochleistungsmaterialien, insbesondere für den Luftfahrt- und Fahrzeugbereich, beitragen.

• DFG Programme: Research Grants