Bor- und phosphorhaltige Ausgangsstoffe für flammhemmende Epoxidbeschichtung
Eine Studie beschreibt einen Versuch, die dem Epoxidharz innewohnende Flammschutzwirkung durch den Einbau von Phosphor- und Boratomen in das Polymerrückgrat über die Härter zu induzieren.
Phosphor (PPc)- und Bor (BPc)-haltige Präkursoren wurden synthetisiert und mit unterschiedlichen Molverhältnissen in das handelsübliche Epoxid- und Härtersystem eingebaut. Die Strukturen der synthetisierten Verbindungen wurden mit Hilfe der Hydroxylzahl, der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie bestätigt. Die thermischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Filme wurden mit verschiedenen Testmethoden durchgeführt.
Erhöhte thermische Stabilität
Die Ergebnisse der thermogravimetrischen Analyse und der Differential-Scanning-Kalorimetrie zeigten die insgesamt erhöhte thermische Stabilität und Verkohlungsausbeute in Verbindung mit den Glasübergangstemperaturen (Tg) aufgrund der Einarbeitung der neuen synthetisierten phosphor- und borhaltigen Verbindungen in die Beschichtungsfilme. Die mechanischen Eigenschaften und die Lösungsmittelbeständigkeit der ausgehärteten Filme waren ausgezeichnet. Die flammhemmenden Eigenschaften der gehärteten Beschichtungen wurden durch die Einarbeitung von PPc und BPc erhöht.
Der höchste Grenzsauerstoffindex wurde für die Formulierung mit gleichen Mengen an PPc und BPc wie 29 erreicht, während UL-94 das selbstverlöschende Verhalten innerhalb von 10 s nach der Entzündung zeigte.
Die Studie findet sich in Journal of Coatings Technology and Research volume 17, 2020.