{"id":26320,"date":"2021-06-07T09:56:27","date_gmt":"2021-06-07T07:56:27","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=26320"},"modified":"2021-06-07T13:15:30","modified_gmt":"2021-06-07T11:15:30","slug":"weniger-risiko-im-brandfall-neuartige-flammschutzmittel-reduzieren-gefahren-durch-freigesetzte-cfk-fasern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=26320","title":{"rendered":"Neuartige Flammschutzmittel reduzieren Gefahren durch freigesetzte CFK-Fasern"},"content":{"rendered":"

Sicherheit hat oberste Priorit\u00e4t bei modernen Luftfahrzeugen der Bundeswehr. Kommt es zu einem Brand, sind die als Leichtbauwerkstoffe verwendeten kohlenstofffaserverst\u00e4rkten Kunststoffe (CFK) als besonders kritisch einzusch\u00e4tzen. Es k\u00f6nnen sich beispielsweise lungeng\u00e4ngige Faserbruchst\u00fccke bilden, die in Verdacht stehen, Krebs auszul\u00f6sen. In einem Forschungsvorhaben ist es dem Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF gemeinsam mit dem Wehrwissenschaftlichen Institut f\u00fcr Werk- und Betriebsstoffe WIWeB gelungen, dieses Gef\u00e4hrdungspotenzial zu verringern. Dazu entwickelten die Forschenden neuartige Flammschutzmittel, die einen effizienten Flammschutz bieten und keine Fasern mit kritischen Dimensionen innerhalb realistischer Brandzeiten entstehen lassen. <\/strong><\/p>\n

Im Fokus des Forschungsprojektes standen insbesondere kohlenstofffaserverst\u00e4rkte Epoxidharze, die als Leichtbaumaterialien mit optimierten mechanischen Eigenschaften im Fahrzeug-, Flugzeug-, oder Schiffsbau Anwendung finden. Besonders im Flugzeug ist das Material starken Belastungen ausgesetzt und muss hohen Anspr\u00fcchen gerecht werden. Gleiches gilt f\u00fcr den geeigneten, effizienten Flammschutz des Materials.
\n
\nErstmals Faserschutz im Blick<\/strong><\/p>\n

In dem Forschungsprojekt wurde erstmals neben den hohen Anforderungen des modernen, effizienten Flammschutzes auch der Faserschutz bei Einwirkung hoher Temperaturen adressiert. Zun\u00e4chst testete das Forscherteam die Einarbeitung kommerzieller halogenfreier Flammschutzmittel in die Epoxidharzmatrix auf Flamm- und Faserschutz sowie die Auswirkungen auf die Materialeigenschaften. Dadurch lie\u00dfen sich Flamm- und Faserschutzmechanismen sowie m\u00f6gliche Synergismen untersuchen und beschreiben. Auf Basis dieser Ergebnisse synthetisierten die Forschenden ma\u00dfgeschneiderte Flammschutzmittel auf Basis phosphorhaltiger Polyacrylamide. Dazu geh\u00f6rte auch eine aufwendige Syntheseoptimierung.<\/p>\n

Die neuartigen Flammschutzmittel verf\u00fcgen \u00fcber mehrere Vorteile: Die polymere Struktur verhindert das Leaching, einen starken Weichmachereffekt und hat weniger negative Einfl\u00fcsse auf die thermische Stabilit\u00e4t oder mechanischen Eigenschaften. Phosphorhaltige Flammschutzmittel gelten als gesundheitlich unbedenklich und setzen bei der Verbrennung weniger toxische Gase frei als beispielsweise halogenhaltige Flammschutzmittel. Dank des Baukastenprinzips, in dem Ausgangsmaterialien und Prozessf\u00fchrung bei der Synthese w\u00e4hlbar sind, lassen sich der Flammschutzmechanismus und die Materialeigenschaften ma\u00dfschneidern.<\/p>\n

Gesundheitsgefahr erfolgreich einged\u00e4mmt<\/strong><\/p>\n

Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die neuartigen Flammschutzmittel einen effizienten Flammschutz bieten und keine Fasern mit kritischen Dimensionen innerhalb realistischer Brandzeiten entstehen. Somit konnte die Gesundheitsgefahr durch lungeng\u00e4ngige Faserbruchst\u00fccke beim Abbrand von CFK-Material erfolgreich einged\u00e4mmt werden. Die Flammschutzmittel sind weiterhin f\u00fcr die Prozessierbarkeit in Injektionsverfahren bei der Herstellung von CFK geeignet, die mechanischen und thermischen Eigenschaften der beinhaltenden CFK werden nicht negativ beeinflusst und die technische Umsetzbarkeit ist unter anderem durch den niedrigen pr\u00e4parativen Aufwand in hohem Ma\u00dfe gegeben.<\/p>\n

Bei ihren Untersuchungen konnten die Forschenden auf das im Fraunhofer LBF vorhandene umfangreiche Knowhow im Bereich des halogenfreien Flammschutzes von Epoxidharzen und faserverst\u00e4rkten Werkstoffen sowie der Synthese von ma\u00dfgeschneiderten Flammschutzmitteln zur\u00fcckgreifen. Die Zusammenarbeit von Fraunhofer LBF und WIWeB war besonders wichtig, da dort Analyse- und CFK-Fertigungsmethoden zur Verf\u00fcgung gestellt werden konnten, die am Fraunhofer LBF nicht verf\u00fcgbar waren. Das Projekt erschloss mit dem Faserschutz ein neues Gebiet der Forschung und wird mit weiteren kooperativen Untersuchungen fortgef\u00fchrt.<\/p>\n

Das Fraunhofer LBF<\/strong> in Darmstadt steht seit \u00fcber 80 Jahren f\u00fcr Sicherheit und Zuverl\u00e4ssigkeit von Leichtbaustrukturen<\/strong>. Mit seinen Kompetenzen auf den Gebieten Betriebsfestigkeit, Systemzuverl\u00e4ssigkeit, Schwingungstechnik und Polymertechnik bietet das Institut heute L\u00f6sungen f\u00fcr wichtige Querschnittsthemen der Zukunft: Systemleichtbau, Funktionsintegration und cyberphysische maschinenbauliche Systeme. Im Fokus stehen dabei L\u00f6sungen f\u00fcr gesellschaftliche Herausforderungen wie Ressourceneffizienz und Emissionsreduktion sowie Future Mobility, wie die Elektromobilit\u00e4t und das autonome, vernetzte Fahren. Umfassende Kompetenzen von der Datenerfassung im realen betrieblichen Feldeinsatz \u00fcber die Datenanalyse und die Dateninterpretation bis hin zur Ableitung von konkreten Ma\u00dfnahmen zur Auslegung und Verbesserung von Material-, Bauteil- und Systemeigenschaften bilden daf\u00fcr die Grundlage. Die Auftraggeber kommen u.a. aus dem Automobil- und Nutzfahrzeugbau, dem Schiffbau, der Luftfahrt, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Energietechnik, der Elektrotechnik, der Medizintechnik sowie der chemischen Industrie. Sie profitieren von ausgewiesener Expertise der rund 400 Mitarbeitenden und modernster Technologie auf mehr als 17 900 Quadratmetern Labor- und Versuchsfl\u00e4che.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Sicherheit hat oberste Priorit\u00e4t bei modernen Luftfahrzeugen der Bundeswehr. Kommt es zu einem Brand, sind die als Leichtbauwerkstoffe…<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":15056,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-26320","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26320","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=26320"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26320\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":26323,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26320\/revisions\/26323"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/15056"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=26320"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=26320"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=26320"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=26320"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}