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Neuer keramischer Brandschutz für Holz: Organisch-anorganische Hybridbeschichtung entwickelt
Eine neuartige organisch-anorganische intumeszierende Beschichtung bietet Holzoberflächen effektiven Brandschutz und reduziert die Rauchentwicklung erheblich.
Ein Forschungsteam um Chao Yan hat eine neue organisch-anorganische intumeszierende Beschichtung für den Brandschutz von Holz entwickelt. Die Beschichtung basiert auf einer modifizierten Aminoharzformulierung (PMFG), die mit Tanninsäure (TA) und Phytinsäure (PA) zu einem stickstoff- und phosphorhaltigen Harz (PTP) umgesetzt wurde. Ergänzend wurden Glaspulver (GPs) oder Siliciumdioxid (SiO₂) eingebracht, um eine hybride Schutzschicht zu erzeugen. Aufgetragen wird das Material in einer genau definierten Abfolge auf die Holzoberfläche.
Bei Flammeneinwirkung bildet die Beschichtung eine lavaähnliche, keramische Kohlenstoffschicht, die das Holz wirksam vor weiteren Schäden schützt. Die Testergebnisse zeigen, dass das beschichtete Holz eine ausgezeichnete Feuerbeständigkeit aufweist (LOI = 49,8). Zudem reduzierten sich die Gesamtwärmefreisetzung (THR), die Rauchentwicklung (TSP) und die Kohlenmonoxidfreisetzung (Pco) gegenüber einer reinen PTP-Beschichtung um 78,77 %, 78,88 % bzw. 41,67 %.
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Wirkmechanismus in Gas- und Festphase
Die Forschenden schlagen zudem einen Mechanismus vor, der die Reduzierung der Flammenausbreitung und Rauchentwicklung erklärt: In der Gasphase wird die Bildung freier Radikale gehemmt, während in der kondensierten Phase eine schützende keramische Schicht entsteht. Die neu entwickelte Beschichtung bietet damit eine kostengünstige und effektive Möglichkeit, die Brandsicherheit von Holz im modernen Bauwesen deutlich zu verbessern.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Volume 200, March 2025, 109037
