Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues, ungiftiges Flammschutzmittel vor Markteintritt

28.09.2017

Chemiker der Empa haben einen neuen Syntheseweg für umweltfreundliche Flammschutzmittel entwickelt und patentiert. Diese sind für Matratzen und Polstern geeignet. Anders als bisherige Flammschutzmittel aus chlorhaltigen Chemikalien ist die neue Stoffklasse ungiftig und effizient. Zwei Industriepartner der Empa bringen die Neuentwicklung nun auf den Markt.

Das an der Empa entwickelte umweltfreundliche Flammschutzmittel namens EDA-DOPO geht in Serienproduktion. Entscheidend für diesen Erfolg ist das neu entwickelte, besonders ökonomische und ökologische Syntheseverfahren, das auch die Herstellung anderer DOPO-Derivate vereinfacht.


Schaumstoffprobe mit EDA-DOPO bei einem Flammtest im Empa-Labor.

Empa

Die Firma Metadynea Austria GmbH wird den Stoff herstellen, die weltweit tätige FoamPartner Gruppe wird bei entsprechender Nachfrage daraus flammhemmende Polyurethan-Schaumstoffe (PU) für Polster und Matratzen produzieren. Nachdem das neue Produktionsverfahren für DOPO-Derivate im Juni 2017 patentiert wurde, hat die Metadynea Austria GmbH bis heute bereits rund 1.5 Tonnen des Flammschutzmittels produziert.

Ungiftig – auch im Brandfall

Damit ist ein erster Schritt getan, um herkömmliche, halogenierte Flammschutzmittel zu ersetzen. Diese bisher gebräuchlichen Mittel sind bisweilen giftig und erzeugen im Brandfall giftige Gase. Das an der Empa entwickelte EDA-DOPO – ein Derivat des bekannten Flammschutzmittels DOPO (9,10-Dihydro-10-oxa-phosphaphenatrenoxid) – tut dies nicht. Dennoch erfüllen Schaumstoffe, die EDA-DOPO enthalten, die höchste Flammschutz-Klassifikation (UL 94 HB).

Der Flammschutzexperte Sabyasachi Gaan entwickelte EDA-DOPO an der Empa in zwei Jahren Forschungsarbeit im Rahmen des Eureka SUSPUR-Projekts (www.eurekanetwork.org/project/id/8058). Den Anstoss dazu gab die FoamPartner Gruppe, die ihr Sortiment mit umweltfreundlich ausgerüsteten, flammgeschützten PU-Schaumstoffen ausbauen wollte. Derzeit ist die Firma alleiniger Lizenznehmer für EDA-DOPO für die PU-Schaumherstellung. Die Substanz wird ausschliesslich von der Metadynea Austria GmbH hergestellt.

Für öffentliche Räume vorgeschrieben

Flammhemmende Polster sind vor allem für Bereiche vorgeschrieben, an denen sich viele Menschen aufhalten: Flugzeuge, Bahnen und Busse, Hotels und Gaststätten. Flammschutzmittel verhindern eine Entzündung, etwa mit Zigaretten oder durch Vandalismus. Doch auch hier werden die Umweltstandards immer strenger. Ausdünstungen von Flammschutzmitteln in die Umgebungsluft und die Atmosphäre sind unerwünscht; ebenso werden die giftigen Gase, die beim Brand entstehen können, immer weniger akzeptiert. Viele Staaten haben halogenierte Flammschutzmittel denn auch bereits verboten. Daher wächst auf der ganzen Welt der Bedarf nach modernen, unschädlichen Alternativen.

Obwohl die Schaumstoffproduktion mit dem neuen Flammschutzmittel bereits anläuft, werden Produkte mit EDA-DOPO noch nicht sofort in den Verkauf gelangen; aktuell läuft nämlich die Zertifizierung des Flammschutzmittels nach der europäischen Chemikalienverordnung REACH. Die hergestellten Schaumstoffproben werden gegenwärtig diversen Flammtests unterzogen, damit nach der REACH-Zertifizierung die globalen Märkte möglichst schnell mit den neuen flammhemmenden Schaumstoffen bedient werden können.

Info-Box: Wozu brauchen wir Flammschutzmittel?
PU-Schaumstoffe begegnen uns im Alltag an vielen Orten: Sie stecken in der Isolation von Hausfassaden und Kühlschränken, in Autositzen, Wohnzimmersofas und Schuhsohlen. PU besteht aus Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatomen. Die in den Poren des Schaumstoffs eingeschlossene Luft enthält ebenfalls Sauerstoff. Der Schaumstoff ist also – wie die meisten organischen Polymere – leicht brennbar und muss je nach Anforderung mit Flammschutzmitteln versehen werden, um die Feuergefahr zu senken. In den vergangenen Jahrzehnten verwendeten Schaumstoffhersteller meist chlorierte Phosphate als Flammschutzmittel, das sind preisgünstige Substanzen, die den Produktionsprozess nicht stören.

Doch viele dieser chlorierten Flammschutzmittel sind toxisch und können im Laufe der Zeit aus dem Schaumstoff ausdünsten und in die Umgebungsluft gelangen. In vielen Ländern sind diese Stoffe daher bereits verboten. Die Industrie sucht nach umweltfreundlichen und unschädlichen Alternativen. Das Geschäft ist bedeutend: Weltweit werden pro Jahr knapp 20 Millionen Tonnen PU-Schaumstoff produziert. Ein grosser Teil davon soll mit Flammschutzmitteln ausgerüstet werden.

EDA-DOPO erfüllt ökonomische und ökologische Kriterien besonders gut und erzielt die höchste Flammschutz-Klassifikation UL 94 HB. Das Flammschutzmittel verträgt sich ebenfalls gut mit dem Produktionsprozess für PU-Schaumstoffe: Es mischt sich gut mit Polyol, einem Ausgangsstoff des PU-Schaumstoffs, und bildet eine stabile Dispersion. Am Ende des Produktionsprozesses entsteht ein Schaumstoff, in dessen Poren das feste Flammschutzmittel EDA-DOPO fein verteilt ist.

Weitere Informationen:

https://www.empa.ch/web/s604/eda-dopo-flame-retardant

Rainer Klose | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues Blut dank neuer Technik
14.12.2018 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Neue Chancen für den Tierschutz: Effizientes Testverfahren zum Betäubungsmittel-Einsatz bei Fischen
14.12.2018 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Data use draining your battery? Tiny device to speed up memory while also saving power

The more objects we make "smart," from watches to entire buildings, the greater the need for these devices to store and retrieve massive amounts of data quickly without consuming too much power.

Millions of new memory cells could be part of a computer chip and provide that speed and energy savings, thanks to the discovery of a previously unobserved...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Rittal heizt ein in Sachen Umweltschutz - Rittal Lackieranlage sorgt für warme Verwaltungsbüros

14.12.2018 | Unternehmensmeldung

Krankheiten entstehen, wenn das Netzwerk von regulatorischen Autoantikörpern aus der Balance gerät

14.12.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics