Tris(chloroisopropyl)phosphat (TCPP) wird in Polyurethanen eingesetzt, um Matratzen, Polstermöbel und Wärmedämmstoffe schwer entflammbar zu machen. Während der Nutzungsphase kann der Stoff jedoch freigesetzt werden; zudem steht er im Verdacht, krebserzeugend zu sein und die Fortpflanzung zu beeinträchtigen. Vor diesem Hintergrund wächst der Bedarf an Alternativen, die vergleichbare Flammschutzeigenschaften bieten, ohne die bekannten Risiken mit sich zu bringen.

Im neu gestarteten Projekt „SuFlaPUR“ erforschen Wissenschaftler:innen des Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gemeinsam mit Industriepartnern sichere und zugleich kosteneffiziente Flammschutzlösungen für Polyurethane. Ziel ist es, TCPP-freie Optionen zu identifizieren, die den hohen Brandschutzanforderungen von Weich- und Hartschäumen gerecht werden und auch für kostengetriebene Anwendungen praktikabel sind. Dazu werden geeignete PUR-Formulierungen entwickelt und getestet, wobei insbesondere die Zusammenhänge zwischen chemischer Struktur der Alternativen und ihren Wirkmechanismen im Fokus stehen.

Alternativen für die Polyurethan-Industrie

Im Rahmen der Projektarbeit wird ein umfassender Überblick über im Markt befindliche und aus der Literatur bekannte Flammschutzmittel für PUR-Schäume erstellt. Die Teilnehmenden definieren relevante Anwendungen und Flammschutzanforderungen. Darauf basierend erfolgt die Entwicklung von Modell-Rezepturen.

Die experimentelle Phase umfasst die Umsetzung der vielversprechendsten Formulierungen in PUR-Schäumen. Prüfkörper werden zur Bewertung der Flammschutzeigenschaften hergestellt. Darüber hinaus kommen Methoden wie thermogravimetrische Analyse (TGA) und Rasterelektronenmikroskopie zum Einsatz, um Informationen zur Wirkweise der Flammschutzmittel zu erhalten. Auch der Einfluss der Flammschutz-Additivierung auf mechanische Eigenschaften wie den Kompressionsmodul wird untersucht. Ziel ist es, mit den Projektteilnehmern praxisnahe Industrie zu implementieren.

Nachhaltig, umweltfreundlich und bezahlbar

Hersteller von Flammschutzmitteln erhalten Zugang zu neuen Formulierungen, die sicherere Alternativen zu TCPP bieten. Hersteller von Polyurethanen können ihre Produkte optimieren, indem sie umweltfreundlichere Flammschutzmittel einsetzen, was ihre Marktposition stärkt. Systemhäuser profitieren von verbesserten Produkten, und können ihren Kunden innovative Lösungen anbieten. Endverbraucher, die Matratzen, Polstermöbel oder Wärmedämmungen verwenden, profitieren von sichereren Produkten mit geringeren gesundheitlichen Risiken.

Details zum Projekt: www.lbf.fraunhofer.de/suflapur