Fraunhofer IFAM:
Flammgeschützte Werkstoffe -
Neue Faserverbundwerkstoffe für den Brandschutz
Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, sind Brandschutzmaßnahmen in verschiedensten Branchen von größter Bedeutung: Sei es im Schienenfahrzeugbau, im Bauwesen, in der Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt oder auch in d
er Automobilindustrie. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM verfügenüber umfangreiche Möglichkeiten sowohl zur Synthese von Polymeren und Herstellung von Faserverbundkunststoffen (FVK) mit Brandschutzeigenschaften, als auch zur Durchführung von Brandversuchen.
Polybenzoaxine zeigen
sich vielversprechend bei
präventivem Brandschutz
nDas Fraunhofer IFAM bietet Ihnen fundierte Kenntnisse über die naktuellen Normen in diesen Bereichen (z.B. DIN 45545; SOLAS-Richtlinien -n International Convention for the Safety of Life on Sea - der nInternational Maritime Organisation, IMO) und ist in der Lage, Polymere nmit hohen Brandschutzeigenschaften zu formulieren bzw. zu nsynthetisieren.
n
Bild: © Fraunhofer IFAM
Für den idealen Flammschutz entwickeln und synthetisieren die nMitarbeiterinnen und Mitarbeiter daher Benzoxazine sowie flammgeschützten Initiatoren für Benzoxazine und andere Systeme. Dabei liegt ein nbesonderer Fokus auf biobasierten Ausgangstoffen. Diese Polymere werden nspäter zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt, so nz.B. von FVK aus Benzoxazinen und Kohlenstoff-, Glas-, Basalt- oder nNaturfasern und flammhemmenden Schichten als Lackbeschichtung oder nLaminatlage. Polybenzoxazinbasierte Verbundwerkstoffe zeigen auch ohne nVerwendung von halogenierten Flammschutzmitteln ein großes Potenzial, nden Anforderungen an den Brandschutz in verschiedenen nAnwendungsbereichen gerecht zu werden. Sie zeigen bzgl. des präventiven nBrandschutzes vielversprechende Eigenschaften und zeichnen sich im nBrandfall durch geringere Wärmefreisetzungsraten, eine geringere nRauchgasdichte und -toxizität aus.
Darüber hinaus verfügen wir über verschiedene Charakterisierungsverfahren, z.B.:
> UL94-Test - für die Bestimmung der Brennbarkeit von Kunststoffen nund faserverstärkten
Kunststoffen als Reaktion auf kleine Flammen)
> Limiting Oxygen Index (LOI-Test) - für die Bestimmung der minimal nbenötigten
Sauerstoffkonzentration eines Gemisches, unter dem die nVerbrennung bei den Prüfbedingungen anhält
Zusätzlich können durch die Nutzung der PCFC (Pyrolysis Combustion nFlow Calorimetry) Proben im mg-Bereich gescreent werden, um nInformationen z.B. über die Wärmefreisetzungsrate, die entstehende nEnergie während der Verbrennung und die Zündtemperatur zu erhalten.
Brandsichere und biobasierte Faserverbundwerkstoffe
für den strukturellen Leichtbau in Schiffen im Projekt "GreenLight"
nIm Projekt »GreenLight« sollen für lasttragende Komponenten beim Bau nvon Passagierschiffen biobasierte Faserverbundwerkstoffe entwickelt nwerden, die zugleich die hohen Brandsicherheitsstandards erfüllen. Untern der Federführung des Fraunhofer IFAM bringen die Projektpartner MEYER nWERFT GmbH & Co.KG und INVENT GmbH ihre Expertise zu nMaterialentwicklung, Fertigungsprozessen und Schiffbau ein. Begleitet nwird das Vorhaben von vier weiteren assoziierten Partnern mit ihrer nErfahrung zu Materialien und Halbzeugen sowie deren Nachhaltigkeit, nZulassung und Betriebssicherheit. Aufgrund der Langlebigkeit der nMaterialien werden weitere Aspekte wie die Demontage sowie Bauteil- und nWerkstoffkreisläufe bereits in der Konstruktions- und nWerkstoffentwicklungsphase berücksichtigt.
Das Institut entwickelt dabei bio-basierte Benzoxazine für den nEinsatz in Verbundwerkstoffen. Darüber hinaus erfolgt auch die nEntwicklung von bio-basierten Flammschutz Additiven für den Einsatz in nBenzoxazinformulierungen.
n nDer Projektverbund "Mat4Rail" entwickelte innovative
Werkstoffe für die Wettbewerbsfähigkeit des Schienenfahrzeugbaus
nDer europäische Schienenfahrzeugverkehr benötigt für die nächste nGeneration von Schienenfahrzeugen einen Technologie- und Designwechsel, num weltweit wettbewerbsfähig zu bleiben. Die derzeit verfügbaren nVerbundwerkstoffe erfüllen jedoch nicht die Anforderungen des nSchienensektors in Bezug auf Feuer, Rauch und Toxizität und können dahern nicht für die Herstellung von Karosseriehüllen verwendet werden.
nInnovative Werkstoffe und modulares Design werden als Schlüssel zum nErfolg in dem europäischen Schienenfahrzeugverkehr angesehen. nVerbundwerkstoffe mit ihren einzigartigen Eigenschaften haben ein großesn Potenzial für leichtere, energie- und kosteneffizientere nStrukturbauteile in relevanten Sektoren wie der Luftfahrt- oder nAutomobilindustrie gezeigt.
Im Projekt »Mat4Rail« hat das Fraunhofer IFAM mit insgesamt 15 nPartnern zusammengearbeitet. Dabei entwickelte das Institut in den nmaterialbezogenen Arbeitspaketen neue Formulierungen und nFertigungsbedingungen für benzoxazinbasierte Verbundwerkstoffe. Für die nErfüllung der Brandschutznormen wurden dabei Reinharzsysteme sowie auch nFormulierungen mit verschiedenen Flammschutzmitteln dargestellt und nuntersucht.
Bilder: Fraunhofer IFAM
Quelle: Fraunhofer IFAM
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