Nachhaltiger, halogenfreier Flammschutz von kompakten, verstärkten und geschäumten Polyester-Werkstoffen: Synthese, Flammschutz und Werkstoffmechanik

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Halogenfreier Flammschutz in Kunststoffen wie Polybutylenterephthalat (PBT) stellt ein Forschungsgebiet mit großer wirtschaftlicher Relevanz dar. Anwendungen in der Elektronikindustrie oder als geschäumter Kernwerkstoff für Sandwichbauweisen erfordern eine flammfeste Ausrüstung, wobei halogenfreier Flammschutz aus gesetzlichen Gründen anzustreben ist. Trotz langjähriger Entwicklungen sind Lösungsansätze empirisch geprägt und wissenschaftliches Verständnis ist nicht ausreichend entwickelt. Die Idee des Antrages ist es deshalb, innovative Konzepte für den Flammschutz in PBT zu erarbeiten, die auf Makromolekülen basieren. Es sollen phosphorhaltige Mono- und Polymere unter gezielter Variation der chemischen Phosphorumgebung synthetisiert werden. Da das Brandverhalten auch von der Makrostruktur des Werkstoffs abhängt, werden daraus unverstärkte, verstärkte und geschäumte Probekörper hergestellt. Der Zusammenhang zwischen chemischer Struktur des Flammschutzmittels, Flammschutzmechanismus und mechanischen Eigenschaften wird aufgezeigt. Ziel ist es, neue optimierte Flammschutzkonzepte zu etablieren. Das vorgeschlagene Projekt verknüpft die Kernkompetenzen von vier Arbeitsgruppen und ist aufgrund der zahlreichen Verflechtungen nur in der Gesamtheit realisierbar.