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Intumeszierende Hybridbeschichtung schützt Holz durch keramische Verkohlung
Eine neue Hybridbeschichtung auf Basis modifizierter Aminoharze, Glaspulver und Silica bietet hervorragenden Flammschutz für Holz. Sie bildet unter Hitzeeinwirkung eine keramikartige Schutzschicht – mit beeindruckenden Ergebnissen in Brand- und Rauchtests.
Zur Verbesserung des Brandschutzes von Holzoberflächen haben chinesische Forschende eine neuartige organisch-anorganische, intumeszierende Beschichtung entwickelt. Die Formulierung basiert auf einem modifizierten Aminoharz (PMFG), das mit Tanninsäure (TA) und Phytinsäure (PA) zu einem stickstoff- und phosphorhaltigen Harz (PTP) weiterreagiert wurde. Ergänzt wurde das System durch Glaspulver (GP) oder Siliciumdioxid (SiO₂), um beim Brand eine keramische Verkohlung zu fördern. Die Applikation erfolgte schichtweise auf Holzsubstraten.
Bei Brandeinwirkung bildet die Beschichtung eine schaumartige, lavagleich expandierende Keramikschicht, die das Holz effektiv gegen Flammeneinwirkung abschirmt. Die Limit Oxygen Index (LOI) lag bei 49,8 – ein sehr hoher Wert für Holzsubstrate.
Lesetipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen werden auf Oberflächen hauptsächlich zu dekorativen, funktionellen oder Schutzzwecken angewandt, doch in den meisten Fällen ist es eine Kombination aus all diesen. Das Buch „Funktionelle Beschichtungen“ gibt einen tiefen Einblick in neue Entwicklungen funktioneller Überzüge mit dem Fokus auf organisch-basierten Materialien. Auch hebt es die letzten Entwicklungen der verschiedenen Technologien und neuartigen Oberflächenfunktionen hervor, die Dekoration, Korrosionsschutz und Oberflächenschutz betreffen.
Deutliche Reduktion von Rauch und Hitze
Im Vergleich zur unmodifizierten PTP-Beschichtung konnte der optimale Hybridaufbau die Gesamthitzeabgabe (THR) um 78,77 %, die Rauchentwicklung (TSP) um 78,88 % und die CO-Freisetzung um 41,67 % reduzieren. Damit zeigt die Forschung, wie sich mit kostengünstigen Materialien eine signifikante Verbesserung der Brandsicherheit im Holzbau erzielen lässt – insbesondere in Hinblick auf Rauchtoxizität und thermische Belastung.
Die vorgestellte Beschichtung bietet somit eine vielversprechende Lösung für moderne, nachhaltige Baukonzepte, in denen Holz als Werkstoff verwendet wird – ohne Kompromisse bei der Sicherheit.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Band 200, März 2025, 109037
