Welche neuen Trends gibt es bei flammhemmenden Verbindungen? Von halogenfreien Materialien bis hin zu recycelten Lösungen bewegt sich der Sektor in Richtung integrierter Nachhaltigkeit und Leistung.
Neue Anforderungen an flammhemmende Verbindungen
Die Nachfrage nach flammhemmenden Materialien entwickelt sich ständig weiter, angetrieben durch strengere Vorschriften, die ökologische Transition und neue High-Tech-Anwendungen.
Heute steht die flammhemmende Compoundierindustrie vor einer doppelten Herausforderung: die Verbesserung des Umweltprofils von Formulierungen bei gleichzeitiger Gewährleistung von Sicherheit und funktionaler Zuverlässigkeit.
Abschied von Halogenen und rotem Phosphor: auf dem Weg zu sichereren Verbindungen
Einer der deutlichsten Trends betrifft die Eliminierung von Stoffen, die als problematisch für Gesundheit und Umwelt gelten, wie z. B.:
- Halogenide (Brom und Chlor),
- roter Phosphor,
- kritische Synergisten.
Diese Komponenten sind zwar wirksam bei der Verbesserung der Flammwidrigkeit, werfen aber ernsthafte Fragen in Bezug auf Ökotoxizität, schädliche Emissionen im Brandfall und Entsorgungskomplikationen auf.
Die neuen Generationen von halogenfreien Flammschutzmittelverbindungen konzentrieren sich auf Systeme mit geringerer Umweltbelastung und dem besten Kompromiss in Bezug auf die Leistung.
Die Leistungsherausforderung: Glühdraht und thermische Stabilität
Die Glühdrahtbeständigkeit (GWT – Glühdrahtprüfung) und die thermische Stabilität während der Verarbeitung stellen zwei der wichtigsten kritischen Punkte für neue Generationen von Flammschutzmittelformulierungen dar.
Viele „grüne“ Materialien haben noch nicht die gleiche Leistung wie traditionelle Verbindungen mit Halogenen oder Phosphor.
Es gibt jedoch erhebliche technische Vorteile zu berücksichtigen:
- hohe Beständigkeit gegen Kriechströme (CTI ≥ 600V)
- größere Kompatibilität mit kritischen Hochspannungsumgebungen
- ideale Verwendung in Sektoren wie E-Mobilität, Haushaltsgeräte und Leistungselektronik
Recycelte Flammschutzmittel: Realität und Einschränkungen
Ein weiterer zentraler Trend ist die Verwendung von recycelten Rohstoffen in flammhemmenden Verbindungen:
- Post-Consumer- oder Post-Industrial-Polymere
- mechanisch recycelte Verstärkungen
Diese Materialien stellen erhebliche Herausforderungen dar in Bezug auf:
- Basispolymerleistung
- geringere mechanische und thermische Beständigkeit
- Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der UL94 V0-Klasse oder GWIT über 775 °C
Bei der Verwendung von chemisch recycelten Polymeren oder Rohstoffen aus nachhaltigen Quellen wird die Polymerstruktur jedoch von Grund auf neu aufgebaut, was sich deutlich geringer auf die endgültigen Eigenschaften der Verbindung auswirkt.
Multifunktionalität: Flammhemmende Materialien und fortschrittliche Leistung
Der Markt verlangt zunehmend multifunktionale flammhemmende Verbindungen, die Folgendes können:
- Leiten von Elektrizität oder Wärme
- selbstschmierend
- Abschirmung elektromagnetischer Wellen (EMI-Abschirmung)
Diese Hybridformulierungen erfordern die Integration von verschiedenen funktionellen Additiven: Flammschutzmitteln, leitfähigen Mitteln, Selbstschmierstoffen, Abschirmmitteln, Verstärkungen…
Das Gleichgewicht ist komplex: Es ist notwendig, Verarbeitbarkeit, mechanische Leistung, Compoundhomogenität, Flammleistung und wettbewerbsfähige Kosten zu erhalten.
Fazit: Eine neue Generation von flammhemmenden Verbindungen
Die Zukunft der flammhemmenden Materialien hängt von verantwortungsvoller Innovation ab: Reduzierung der Umweltbelastung ohne Beeinträchtigung der Sicherheit und Ermöglichung neuer Funktionen ohne Einbußen bei der Zuverlässigkeit.
Die Entwicklung von nachhaltigen und leistungsstarken flammhemmenden Verbindungen wird der Schlüssel zur Bewältigung der Herausforderungen der Energiewende, der Elektrifizierung und der Kreislaufwirtschaft sein.
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