Entwicklung einer selbstintumeszierenden Brandschutzbeschichtung auf Epoxidbasis mit einem geeigneten Massenverhältnis von APP und Cu2O
Eine aktuelle Forschung beweist, dass die Formulierung eines epoxidbasierten selbstintumeszierenden Brandschutzlacks mit einem geeigneten Massenverhältnis von APP und Cu2O eine signifikante Verbesserung der Brandsicherheit im Vergleich zu reinem Epoxidharz bietet.
Durch die Formulierung einer Kombination aus Ammoniumpolyphosphat (APP) und Kupfer(I)oxid (Cu2O) in Epoxidharz (EP) wurde eine neuartige selbstaufschäumende Brandschutzbeschichtung auf Epoxidbasis entwickelt. Die Auswirkungen verschiedener Kombinationen auf die Brandschutzleistung von Stahlblechen wurden in einem simulierten Großplattenversuch im Labormaßstab bewertet. Formulierungen mit unterschiedlichen Massenverhältnissen von APP zu Cu2O im Bereich von 10:0 bis 2:8 zeigen eine gute Feuerschutzleistung für Stahlplatten. Während die endgültige Gleichgewichtstemperatur auf der Rückseite des ungeschützten Stahlblechs 529 °C erreichte, überstieg sie bei den geschützten Blechen mit 2 mm dicken Beschichtungen 282 °C nicht, was deutlich unter der Versagenstemperatur von Stahl (ca. 500 °C) liegt. Die niedrigste endgültige Gleichgewichtstemperatur auf der Rückseite des beschichteten Stahlblechs betrug 234,5 °C für die optimale Formulierung (EP/24APP/16Cu2O) mit einem APP/Cu2O-Massenverhältnis von 6/4 in EP. Interessanterweise ist der Wert des Sauerstoffgrenzwertes (LOI) (46,8 %) für die optimierte Formulierung (EP/24APP/16Cu2O) nicht der höchste und liegt unter dem Wert der Formulierungen (EP/40APP/0Cu2O) und (EP/32APP/8Cu2O).
Veranstaltungstipp: Korrosionsschutz
Korrosionsschutzbeschichtungen stehen auch im Mittelpunkt FARBEUNDLACK Seminars am 13. November in Essen. Die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Korrosionsschutz- und Brandschutzbeschichtungen werden Ihnen auf einer Konferenz vorgestellt.
Das Brandverhalten der optimierten Formulierung (EP/24APP/16Cu2O) und des Kontroll-EP wurde mithilfe der Kegelkalorimetrie verglichen. Die wichtigsten Brandgefährdungsparameter wie die maximale Wärmefreisetzungsrate, die gesamte Rauchentwicklung und die maximale CO-Produktion sind bei EP/24APP/16Cu2O um 80,0 %, 59,5 % bzw. 75,0 % niedriger als bei EP. Dies deutet darauf hin, dass die EP/24APP/16Cu2O-Formulierung eine deutlich bessere Brandsicherheit bietet als die EP-Kontrolle allein. Eine mögliche Wirkungsweise der Kombination von APP/Cu2O in Bezug auf das Ausdehnungsverhältnis und den Wärmedämmungsgrad der gebildeten intumeszierenden Holzkohleschicht kann vorgeschlagen werden. Somit hat diese Arbeit einen Bezugspunkt für die Entwicklung intumeszierender Brandschutzbeschichtungen mit hoher Brandsicherheit geliefert.
Wenn Sie an weiteren Informationen über die Forschung interessiert sind, finden Sie diese im Journal of Coatings Technology and Research.