Halogenfreie organische Beschichtungen für flammhemmende Anwendungen
Wissenschaftler berichten über die Synthese und Charakterisierung eines neuen flammhemmenden (FR), UV-härtbaren Harzes, das kovalent mit dem nichthalogenierten FR-Additiv Phytinsäure (PA) stabilisiert ist und zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten eingesetzt werden kann.
Die Einbindung von polyphosphatreichen Verbindungen wie PA in eine organische Beschichtungsformulierung ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Das UV-härtbare FR-Harz wurde durch Reaktion von PA mit Isophorondiisocyanat zu einem Polyisocyanat hergestellt, das anschließend mit Hydroxymethylacrylat zu einem methacrylierten Urethanharz (Phyto-Urethan-Acrylat, PUA) umgesetzt wurde. Nach dem Auftragen auf Metallsubstrate wurde das PUA-Harz mit einem Photoinitiator UV-gehärtet.
„Guter“ Flammschutzindex
Die mit dem PUA-Harz hergestellten Oberflächenbeschichtungen wiesen im Vergleich zu Beschichtungen, die mit einem handelsüblichen Harz hergestellt wurden, bessere mechanische und thermische Eigenschaften auf. Eine Kegelkalorimetrie-Studie zeigte, dass Beschichtungen auf PUA-Basis im Vergleich zu Kontrollbeschichtungen, die mit handelsüblichen Harzen hergestellt wurden, eine um 30 % niedrigere Spitzenwärmefreisetzungsrate (PHRR), eine um 25 % niedrigere Gesamtwärmefreisetzung (THR) und einen „guten“ Flammschutzindex (FRI) aufwiesen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 172, November 2022, veröffentlicht.