Biobasiertes flammhemmendes multifunktionelles Vernetzungsmittel für PU-Beschichtung
Die Synthese des multifunktionalen, auf Phosphor basierenden, flammhemmenden Vernetzungsmittels auf Basis von Gallussäure wird in einer neuen Arbeit vorgestellt.
Die thermischen und die flammhemmenden Eigenschaften zeigten mit zunehmender Konzentration von GA-P eine signifikante Zunahme. Bildquelle: Hoppe s-stock.adobe.com (Symbolbild).
-Die Gallussäure wurde aufgrund ihrer Verfügbarkeit (auf biologischer Basis), ihrer multifunktionalen Struktur und der Anwendbarkeit der verschiedenen Chemikalien als Rohstoff für die Herstellung des gewünschten Produkts ausgewählt. Neben der Carbonsäuregruppe neigen auch Hydroxylgruppen dazu, mit den austauschbaren halogenierten Verbindungen zu reagieren, und es war notwendig, die Hydroxylgruppen durch Acetylierung zu schützen. Das Syntheseverfahren folgt der Acetylierung, der Reaktion mit Phenylphosphonsäuredichlorid (PPDC) und der Deacetylierung, um das Endprodukt (GA-P) zu erhalten.
Das so produzierte Produkt wurde als Vernetzungsmittel verwendet, um die Polyurethanbeschichtungen mit unterschiedlichen Belastungen und verschiedenen thermischen, mechanischen und flammhemmenden Eigenschaften herzustellen, die untersucht wurden.
Flammhemmende Eigenschaften
Die thermischen und flammhemmenden Eigenschaften zeigten eine signifikante Zunahme mit zunehmender Konzentration von GA-P, die mit Hilfe der thermogravimetrischen Analyse (TGA), der Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC), des Grenzsauerstoffindex (LOI) und der UL-94-Tests untersucht wurden. Die Beschichtung mit der höchsten GA-P-Konzentration zeigte 27 LOI und selbstverlöschendes Verhalten innerhalb von 10 s nach der Zündung. Die mechanischen Eigenschaften verschlechterten sich mit zunehmender Konzentration von GA-P aufgrund der erhöhten Sprödigkeit und Vernetzungsdichte.
Die Studie findet sich in Journal of Coatings Technology and Research, volume 17 (2020).
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