Brandschutzpanzer besteht Feuerprobe

Lack schützt vor Verbrennen: links die beschichtete Probe nach der Brennerprüfung, rechts: die unbeschichtete Vergleichsprobe. © Fraunhofer IFAM

Auf das richtige Rezept kommt es an - beim Brotbacken wie in der Chemie: Kruste ist gut, Verbrennen schlecht. Beim chemischen Brandschutz der nächsten Generation sorgen Nanopartikel im Lack dafür, dass sich eine Kruste bildet, die den Untergrund schützt.

Wenn es brennt, ist jede Sekunde kostbar. Bereits wenige Minuten nach Ausbruch eines Feuers können Rauch, Hitze und Flammen lebensbedrohliche Ausmaße annehmen. Um einen Brand zu verhindern oder den Brandverlauf zumindest zu verzögern, sind viele Holzprodukte, Kunststoffe oder Textilien mit Flammschutzmitteln ausgerüstet. Sie ersticken das Feuer, fördern die Verkohlung, bilden Sperr- oder Dämmschichten oder fangen Radikale ab. Viele klassische Brandschutzmittel sind allerdings gesundheits- oder umweltschädlich. Oder sie verändern ab einer bestimmten Konzentration die mechanischen, elektrischen beziehungsweise chemischen Eigenschaften des Materials, dem sie beigefügt werden. "Will man beispielsweise auf ökologisch bedenkliche Halogene wie Chlor oder Brom verzichten und mischt stattdessen Phosphorester in einen Brandschutzlack, wird dieser Lack nicht mehr fest genug", erklärt Dr. Andreas Hartwig vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen.

Die derzeit üblichen Flammschutzmittel lassen sich jedoch zumindest teilweise ersetzen - beispielsweise durch Nanopartikel: Bereits ein Anteil von fünf Prozent der winzigen Teilchen aus Silizumdioxid oder Tonerde reicht aus, um die Menge der bisher verwendeten Mittel spürbar zu verringern. Die Nanopartikel sorgen dafür, dass sich um das brennende Material eine Kruste bildet ,und verhindern damit, dass sich die brandhemmenden Substanzen zu schnell verflüchtigen.

Wie gut die Rezeptur funktioniert, zeigt ein neuer, am IFAM entwickelter Brandschutzlack. Das Epoxidharz wurde durch die Kombination von organisch modifizierten Nanopartikeln mit einem phosphororganischen Flammschutzmittel brandfest gemacht. Die Phosphorverbindung entzieht dem Feuer den Sauerstoff und bildet zusammen mit den Nanopartikeln eine Kruste, die den beschichteten Gegenstand vor dem Verbrennen schützt. Seine erste Feuerprobe hat der Lack bereits bestanden. "Das Prinzip lässt sich auf alle gängigen Kunststoffe wie Polyurethane und Acrylate übertragen", sagt Dr. Hartwig, "die Rezeptur muss allerdings bei jedem Material neu eingestellt werden."

Quelle: Pressemitteilung Informationsdienst Wissenschaft e.V.