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Synergistische Si-Mg-Al-Zusätze verbessern Flammschutz und Rauchunterdrückung von VAE-Beschichtungen auf OSB
Eine Studie zeigt, dass Vinylacetat-Ethylen-Beschichtungen (VAE) mit Si-Mg-Al-Synergisten die Flammhemmung und Rauchunterdrückung auf OSB-Platten deutlich verbessern. Die Zusätze senken die Spitzen-Wärmefreisetzungsrate um 7,3 % und die Spitzen-Rauchfreisetzung um 31 %.
Oriented Strand Board (OSB) wird häufig eingesetzt, weil es stabil ist und eine charakteristische Textur besitzt. Um diese Optik beizubehalten, gewinnen transparente Flammschutzbeschichtungen an Bedeutung. Vinylacetat-Ethylen-Copolymere (VAE) eignen sich hierfür, da sie nach dem Aushärten transparente Filme bilden und sich gut mit intumeszierenden Flammschutzsystemen kombinieren lassen.
Die vorgestellte Arbeit untersucht, wie metallische Synergisten die Leistung solcher Systeme steigern können. Eingesetzt wurden unterschiedliche Si-Mg-Al-Verbindungen – darunter Diethylaluminiumhypophosphit in Kombination mit Magnesiumhydroxid sowie Aluminium- und Magnesiumsulfat. Diese wurden zusammen mit klassischen intumeszierenden Komponenten (Ammoniumpolyphosphat, Melamin und Pentaerythrit) in das VAE-System eingebracht.
Lesetipp: Lacksysteme
Heutige Lacksysteme müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen: vom stabilen Farbeffekt bis hin zum Korrosionsschutz. Ein umfassendes Verständnis, sowohl über die in einer Formulierung verwendeten Komponenten als auch über die Wechselwirkungen dieser untereinander, ist dazu unabdingbar. Auch der Produktionsprozess, das Beschichtungsverfahren und die Bedingungen bei der Filmbildung bestimmen das Eigenschaftsprofil der Beschichtung. In dem Buch „Leistungsstarke Lacke formulieren“ werden Lackchemikern oder Formulierungsspezialisten Prinzipien an die Hand gegeben, wie die Eigenschaften einer Beschichtung gezielt beeinflusst werden können. Ebenso soll dieses Wissen dazu dienen, Fehler zu vermeiden oder diese schnell zu korrigieren.
Verbesserte Flammhemmung und deutlich reduzierte Rauchentwicklung
Verglichen mit Beschichtungen, die nur intumeszierende Flammschutzmittel enthalten, erzielte das System mit Si-Mg-Al-Synergisten eine rund 7,3 % niedrigere Spitzen-Wärmefreisetzungsrate. Besonders relevant ist die Verringerung der Spitzen-Rauchfreisetzung um etwa 31 %. Auch die gesamte Rauchproduktion pro Fläche sank deutlich.
Die Ergebnisse zeigen, dass Si-Mg-Al-Synergisten die Bildung stabiler, schützender Aschestrukturen unterstützen und die Effektivität intumeszierender VAE-Systeme erhöhen. Damit eröffnet die Studie neue Ansätze für transparente, leistungsfähige Flammschutzbeschichtungen auf Holzwerkstoffen wie OSB.
Quelle: Wang, L., Xu, X., Chen, Z., Jia, H., Song, F. & Jiang, P., Synergistic enhancement of flame retardancy and smoke suppression in vinyl acetate-ethylene copolymer-based fire retardant coatings with Si-Mg-Al compounds for oriented strand board surfaces. Journal of Coatings Technology and Research 22, 2339–2350 (2025).
