Bewertung der Wirksamkeit von Flammschutzmitteln
Question
Wie kann die Wirksamkeit neuer Flammschutzmittel bewertet werden?
Expertise
MATERIA NOVA ist sehr aktiv bei der Verbesserung des Brandverhaltens von Materialien durch Optimierung ihres Widerstands gegen Entflammung, durch Verringerung ihrer Fähigkeit, Feuer weiterzuleiten, oder auch durch Verringerung der Wärme- und Rauchentwicklung. Diese Entwicklungen werden unter Beibehaltung der funktionellen Eigenschaften der Materialien und zu akzeptablen Kosten durchgeführt.
Die Expertise in diesem Bereich umfasst nicht nur die chemische Modifikation von Polymeren zur Verbesserung ihres Brandverhaltens oder die Entwicklung von Synergien aus kommerziellen Flammschutzmitteln, sondern auch die Konzeption neuer (z. B. biobasierter) Flammschutzadditive oder die Entwicklung von Schutzoberflächenbehandlungen auf trockenem Wege. ..) - Materia Nova - innovation center] (Plasma) oder nass.
MATERIA NOVA verfügt über ein labor , das sich speziell der Bewertung der Brandeigenschaften von Materialien widmet, einschließlich Mass Loss Cone Calorimeter, LOI, UL94, Rauchkammer und Glühdrahttest.
In dieser Fallstudie möchte einer unserer Kunden die Brandeigenschaften (Verfolgung der Wärmeentwicklung und des Massenverlusts des Materials) von einigen Gramm eines neuen biobasierten Flammschutzmittels (BioRF) bewerten, das in seinem Labor hergestellt wird.
Für eine korrekte Bewertung sollten die Flammschutzmittel zunächst in Polypropylen (PP) eingebaut werden, einem Polymer mit geringem Brandverhalten. MATERIA NOVA stellte die PP/BioRF-Mischungen schmelztechnisch in einem internen Mischer her, formte die Platten durch Thermokompression und führte die Brandtests mit dem Mass Loss Cone Calorimeter (MLC) durch.
Massenverlust-Kegelkalorimeter
Das Ziel ist hier, die Wirksamkeit von BioRFs zu demonstrieren, indem das Brandverhalten von PP+ BioRF-Verbundstoffen im Vergleich zu PP ohne BioRF bewertet wird. Es werden zwei Indikatoren untersucht:
- Die HRR (Heat Release Rate) oder Wärmefreisetzungsrate, d. h. die Wärmemenge, die ein Material pro Flächeneinheit freisetzt, wenn es brennt. Sie ist ein grundlegender Indikator in der Feuerkunde, da sie die Intensität der Verbrennung charakterisiert. Eine hohe Wärmefreisetzungsrate zeigt an, dass ein Material wesentlich zur Ausbreitung eines Brandes beitragen kann.
- Die Massenverlustrate des Materials, die bewertet, wie schnell das Material bei der Verbrennung im Laufe der Zeit verbraucht wird.
Aus den Ergebnissen lassen sich zwei wichtige Elemente herausarbeiten. Das Vorhandensein von BioRF induziert :
- die Bildung einer Verkohlung bei der Verbrennung, die die Wärmeentwicklung bei der Verbrennung einschränkt,
Messung der Wärmefreisetzungsrate in Abhängigkeit von der Zeit.
- eine verminderte Entzündungsbeständigkeit, die durch die verkürzte Zündzeit belegt ist und durch einen vorzeitigen Abbau des Verbundstoffs induziert wird. Daher ist es notwendig, diesen negativen Effekt durch die Kombination dieses BioRF mit anderen Synergisten zu begrenzen.
Messung des Masseverlusts in Abhängigkeit von der Zeit
Lösung
Diese Ergebnisse ermöglichten es, den Kunden bei seinen Untersuchungen und der Fortsetzung seiner Forschungsarbeit zu unterstützen.
Diese Tests müssen mit anderen Brandtests wie UL-94, LOI, Messung der Rauchtrübung kombiniert werden, um die anderen Facetten des Brandverhaltens des Materials zu charakterisieren.