Permanente Flammschutzausrüstung textiler Materialien mit wasserlöslichen Polyphosphazenen

Polyphosphazene zählen zu den anorganischen Polymeren und besitzen flammhemmende Eigenschaften. Aufbauend auf den Ergebnissen des IGF-Vorhaben 16780 N war es das Ziel des vorliegenden F&E-Vorhabens, synthetische Wege zur gezielten Derivatisierung von wasserlöslichen Phosphazenderivaten aufzuzeigen, um sie über entsprechende Ankerfunktionen dauerhaft an textilen Substraten zu fixieren und den Materialien somit flammhemmende Eigenschaften zu verleihen.

Dabei wurden unterschiedliche Spezies erfolgreich im Grammmaßstab synthetisiert. Insbesondere ein zyklisches Allylamin-Phosphazen-Oligomer erfüllte alle für die weitere Verwendung notwendigen Kriterien. Das Derivat ließ sich über eine photo-initiierte Reaktion in hoher Auflage an unterschiedlichen Textilien immobilisieren. Der Phosphorgehalt der Proben erreicht 1,5 - 3,2 Gew.-%. Bei den Untersuchungen zu den flammhemmenden Eigenschaften der derart modifizierten Materialien konnten herausragende Ergebnisse erzielt werden. So zeigten sich deutliche Verbesserungen beim Sauerstoffindex (LOI) sowie bei unterschiedlichen normierten Tests zum Brandverhalten von Textilien. Der permanente Charakter der Phosphazen-Ausrüstung wiederum wurde durch entsprechende Waschtests bestätigt. Die im Rahmen des Forschungsvorhabens durchgeführten Arbeiten erweitern den derzeitigen Kenntnisstand über die Klasse der Phosphazene und eröffnen gleichzeitig deren potentielle Verwendung als permanente, halogenfreie Flammschutzmittel für die Textilindustrie, wo ein effizienter Ersatz für die stark umwelt- und gesundheitsbelastenden Produkte auf Halogen-Basis seit langer Zeit gefordert wird. Insbesondere mit der erfolgreichen Synthese von wasserlöslichen Phosphazenderivaten wurden die Weichen für eine technische Nutzung im industriellen Maßstab gestellt. Bei entsprechender Weiterentwicklung der Synthesen, Formulierung der Derivate und Optimierung der Anbindungsmethoden können die Produkte wettbewerbsfähig hergestellt und vermarktet werden.

Angaben zum Forschungsvorhaben

Titel: Permanente Flammschutzausrüstung textiler Materialien mit wasserlöslichen Polyphosphazenen

Kennwort:                    Wasserlösliche Polyphosphazene

Förderkennzeichen:       IGF-Vorhaben Nr. 18213 N

Laufzeit:                       01.05.2014 - 30.07.2016

Ansprechpartner: Dr. Klaus Opwis, Tel.: +49-2151-843-2014, e-Mail: opwis@dtnw.de