Flammschutz ohne roten Phosphor

Roter Phosphor ist ein etabliertes Flammschutzadditiv für Polyamid 66. Schon in geringen Mengen bewirkt er eine hohe Brandwidrigkeit des Thermoplasten und beeinträchtigt kaum dessen mechanische Eigenschaften. Allerdings haben die Preise für solche Compounds zuletzt deutlich angezogen, weil sowohl Polyamid 66-Basisharz als auch roter Phosphor teurer geworden sind. Der Spezialchemie-Konzern LANXESS beobachtet daher vor allem in der Elektro-/Elektronik- und IT-Industrie eine wachsende Nachfrage nach leistungsfähigen Materialalternativen auf Basis von Polyamid 6 und 66, die auf andere Weise flammgeschützt sind. „Wir haben entsprechende Compounds mit halogenfreien Flammschutzpaketen im Sortiment, die ähnlich hohe, teilweise sogar bessere Flammwidrigkeiten zeigen. Besonders die Polyamid 6-Compounds zeichnen sich durch ein günstiges Preis-Leistungsverhältnis aus“, erklärt Alexander Radeck, Anwendungsentwickler im Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM). LANXESS unterstützt Kunden im Rahmen seines Services HiAnt dabei, die etwa in Lastenheften oder Liefervorschriften definierten Anforderungen bei einer Materialumstellung zu erfüllen.

Hell einfärbbar, keine Kontaktkorrosion

Die Compounds von LANXESS sind im Gegensatz zu ihren Pendants, die mit rotem Phosphor flammgeschützt sind, hell und beliebig einfärbbar. Dies ist ein Vorteil, weil Farbe ein wichtiges Designelement ist und in vielen Anwendungen zur sicherheitstechnischen Kennzeichnung von Bauteilen dient. Eine weitere Stärke der Compounds ist, dass Metalle bei Kontakt mit ihren Flammschutzadditiven in feuchtwarmer Umgebung deutlich weniger zur Korrosion neigen. Außerdem sind sie in puncto Arbeitshygiene einfacher zu handhaben.

Bessere Kriechstromfestigkeiten

Mit rotem Phosphor flammgeschützte Polyamid 66-Compounds werden üblicherweise mit Glasfasergehalten von 20 bis 40 Prozent angeboten. Materialalternativen zu Compounds mit einem Glasfaseranteil um 25 Prozent sind das Polyamid 66 Durethan AKV25FN04 und vor allem das Polyamid 6 Durethan BKV25FN04. Beide weisen ähnlich hohe Zugmoduln, Bruchfestigkeiten und -dehnungen, Charpy-Schlagzähigkeiten und Dichten auf. Ihre Kriechstromfestigkeiten (CTI A, Comparative Tracking Index, IEC 60112) liegen mit 600 Volt etwas höher. Durethan AKV25FN04 bietet sich besonders für Anwendungen an, in denen hohe Wärmeformbeständigkeiten (Heat Distortion Temperature) oder eine V-0-Klassifizierung bei 0,4 Millimeter Prüfkörperdicke im UL94-Brandtest der US-Prüfgesellschaft Underwriters Laboratories Inc. (UL) gefordert sind. Durethan BKV25FN04 ist in die Klasse V-0 bei 0,75 Millimeter Prüfkörperdicke eingestuft. Beide Compounds haben eine UL f1-Listung (ab 0,75 Millimeter). Dies prädestiniert sie auch für Bauteile im Außenbereich, die unter Wasser- und UV-Einwirkung stehen – wie beispielsweise Photovoltaikstecker.

Höhere Flammwidrigkeiten

Zur Substitution von Polyamid 66-Compounds, die mit rotem Phosphor additiviert sind und Glasfasergehalte um 35 Prozent aufweisen, eignen sich vor allem das Polyamid 66 Durethan AKV30FN04 und die Polyamid 6-Compounds Durethan BKV30FN04 sowie BKV45FN04. Alle drei Werkstoffe erreichen in der UL 94-Prüfung mit V-0 (0,4 Millimeter) bessere Klassifizierungen. Auch ihre thermischen Alterungsbeständigkeiten (Relativer Temperatur Index, RTI) nach UL 746B sind höher. Hohen Anforderungen an Steifigkeit und Festigkeit wird Durethan BKV45FN04 gerecht, das mit 45 Prozent Glasfasern verstärkt ist. Mit seiner hervorragenden Flammwidrigkeit besteht es die Prüfungen der europäischen Norm DIN EN 45545 zum Brandschutz in Schienenfahrzeugen mit der bestmöglichen Einstufung „Hazard Level 3“. Dies gilt für Bauteile, die in den Anforderungssätzen R22 und R23 gelistet sind – wie zum Beispiel Drosselspulen.

Auch einige halogenhaltige Compounds von LANXESS eignen sich als wirtschaftliche Materialalternative zu Polyamid 66-Typen mit Flammschutzpaketen auf Basis von rotem Phosphor. Zwei Beispiele sind das Polyamid 66 Durethan AKV25F30 und das Polyamid 6 Durethan BKV25F30. Zu ihren Vorzügen zählt die höhere Flammwidrigkeit, die sich beispielsweise in Glühdrahtprüfungen am Fertigteil nach IEC 60695-2-1 (GWEPT, Glow Wire End Product Test) zeigt.