Neuartige flammhemmende Polyurea-Verbundbeschichtung
Eine neue Studie stellt eine verbesserte Flammhemmung und Schlagfestigkeit von Polyurea-Verbundbeschichtungen vor, die mit modifiziertem Ammoniumpolyphosphat und zweidimensionalen Nano-Füllstoffen verstärkt sind.
Die Schutzleistung von Polyurea (PUA)-Beschichtungen ist aufgrund ihrer Entflammbarkeit begrenzt. Um eine PUA-Verbundbeschichtung mit hervorragenden flammhemmenden und gleichzeitig stoßfesten Eigenschaften zu entwickeln, wurden modifiziertes Ammoniumpolyphosphat (MAPP) und zweidimensionale (2D) Nanofüllstoffe aus Graphenoxid (GO) und Mg-Al-Doppelhydroxiden (LDH) in die PUA-Matrix eingebracht. Die thermische Stabilität und das Verbrennungsverhalten der PUA-Verbundstoffe wurden mit einem thermogravimetrischen Analysator und einem Kegelkalorimeter untersucht.
Bemerkenswerte flammhemmende und brandschützende Eigenschaften
Die Ergebnisse zeigen, dass PUA-Verbundproben mit 17 Gew.-% MAPP, 1,5 Gew.-% GO und 1,5 Gew.-% LDH bemerkenswerte flammhemmende und brandschützende Eigenschaften aufweisen. Der Flammschutzindex erhöht sich von 1,0 auf 1,7, wobei die Zeit bis zum Ausbrennen und die Gesamtwärmeabgabe um 31,0 % bzw. 33,4 % drastisch reduziert werden. Die Einführung des Flammschutzmittels beeinträchtigt die Energiedissipationskapazität und die Schlagfestigkeit der PUA-Matrix nicht wesentlich. Die Grenzflächeneigenschaften von PUA-Verbundwerkstoffen wurden mit Standard-Avulsions- und Schermethoden untersucht. Die PUA-Verbundwerkstoffe mit LDH und GO konnten im Vergleich zu reinem PUA eine stärkere Bindung mit dem Stahl eingehen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 180, Juli 2023, veröffentlicht.