Verschiedene Flammschutzmittel können unterschiedliche Auswirkungen auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Polyolefinen haben. Bei Polyolefinen werden einige gängige Flammschutzmittel verwendet, darunter halogenierte Verbindungen, Verbindungen auf Phosphorbasis und verschiedene anorganische Füllstoffe. Diese Flammschutzmittel können die Eigenschaften von Polyolefinen auf verschiedene Weise beeinflussen:
Ein wichtiger Effekt von Flammschutzmitteln ist die thermische Stabilität von Polyolefinen. Durch die Verbesserung der thermischen Stabilität können Flammschutzmittel dafür sorgen, dass Polyolefine bei hohen Temperaturen weniger anfällig für Verbrennung und Zersetzung sind. Diese erhöhte thermische Stabilität verbessert die Gesamtfeuerbeständigkeit des Materials.
Flammschutzmittel tragen auch dazu bei, die Entflammbarkeit von Polyolefinen zu verringern. Sie erreichen dies, indem sie die Zündtemperatur erhöhen und die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung verringern. Flammschutzmittel greifen auf unterschiedliche Weise in den Verbrennungsprozess ein, indem sie beispielsweise flammhemmende Gase freisetzen, eine Schutzschicht bilden oder brennbare Gase verdünnen. Diese Mechanismen tragen dazu bei, dass Polyolefine weniger entflammbar sind.
Allerdings ist zu beachten, dass der Zusatz von Flammschutzmitteln mitunter negative Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von Polyolefinen haben kann. Sie können beispielsweise die Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Bruchdehnung und Biegeeigenschaften des Materials verringern. Dies macht sich insbesondere bei bestimmten halogenierten Flammschutzmitteln bemerkbar, da diese das Molekulargewicht und die Kettenlänge des Polymers verringern können, was zu schwächeren physikalischen Eigenschaften führt.
Auch Flammschutzmittel können das Verarbeitungsverhalten von Polyolefinen beeinflussen. Einige Flammschutzmittel wie Aluminiumoxidtrihydrat wirken als Fließhilfsmittel und verbessern die Schmelzviskosität, wodurch die Verarbeitung von Polyolefinen erleichtert wird. Allerdings können hochwirksame Flammschutzmittel manchmal die Schmelzfließeigenschaften beeinträchtigen, was die Verarbeitung des Polyolefins erschwert.
Im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Umwelt geben einige Flammschutzmittel Anlass zur Sorge. Beispielsweise setzen halogenierte Flammschutzmittel beim Verbrennen giftige Gase frei, und bestimmte Verbindungen auf Phosphorbasis können giftigen Rauch erzeugen. Obwohl anorganische Füllstoffe im Allgemeinen weniger toxisch sind, können sie bei der Abfallentsorgung oder beim Recycling Probleme bereiten.
Das Richtige wählen
Polyolefine Flammhemmend erfordert ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Feuerwiderstand und den gewünschten physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Es ist wichtig, die Auswahl und Konzentration des spezifischen Flammschutzmittels entsprechend der beabsichtigten Anwendung des Polyolefins zu optimieren.
