Lichtgewicht Brandbestendigheid in Composietmaterialen

De lijst met mechanische functies die van composietmaterialen verwacht worden, is bekend en lang: Sterkte, stijfheid, zwaarte, duurzaamheid, weerbestendigheid, corrosiebestendigheid, slaanbestendigheid, brandbestendigheid. Deze laatste eis is een die composieten al jaren adresseren. De industrie ziet echter een opmars in vraag naar brandprestaties, gedreven door de ontwikkeling van elektrische voertuigen (EVs) – zowel op de grond als in de lucht – en verhoogde penetratie, eindelijk, in de brandbewuste spoorweg, maritieme en bouwmarkten.

Materiaalleveranciers, zoals hier onthuld zal worden, reageren op die marktpull, maar de industrie kan niet alleen vertrouwen op traditionele brandbestendigheidsoplossingen om aan de eisen van deze markt te voldoen. Bijvoorbeeld, furan- en fenolische harsen zijn al lang oplossingen voor brandbestendige composieten. Ze zijn echter gekruist via condensatiereacties, wat de verwerking bemoeilijkt, vaak porositeit creëert die meerdere operaties vereist om een goede oppervlakteafwerking te bereiken. Ze neigen ook tot broosheid. Tussenwile, brandvertragers zoals aluminiumtrihydroxide (ATH), toegevoegd aan harsen om brandbestendigheid te bieden, vereisen doorgaans een lading van 20% per volume, wat de verwerking, mechanische eigenschappen en oppervlakteafwerking nadelig kan beïnvloeden. Tussenwile zijn gehalogeneerde brandvertragers, ooit een aantrekkelijke alternatief, nu verboden door pan-Europese regelgeving waaronder REACH en RoHS. Daarom blijft de composietenindustrie nieuwe oplossingen onderzoeken en ontwikkelen.

Brandbestendige materialen moeten ook voldoende tijd en bescherming bieden voor bezettings om te ontsnappen in geval van brand. In de meest strikte toepassingen betekent dit niet alleen het voorkomen van vlamuitbreiding, warmtevrijgave, temperatuuroverdracht en vorming van toxische rook, maar ook het behoud van belastingdragend vermogen in het composietmateriaal gedurende zo lang als 60 minuten.

FR methoden en maten

Over het algemeen branden anorganische vezels (bijv. glas, koolstof, basalt, keramisch) en anorganische matrixmaterialen (bijv. keramisch/koolstof, metalen, polysialaat/geopolymers) niet, en velen kunnen hoge temperaturen weerstaan. De meeste organische vezels en polymermatrices zullen echter ontbinden wanneer ze blootgesteld worden aan hoge temperaturen en brand (Fig. 1) en kunnen ook brandbare gassen en toxische rook vrijgeven. KEVLAR para-aramide en NOMEX meta-aramide organische vezels zijn opvallende uitzonderingen, omdat ze organische vezels zijn met inherent brandbestendige chemische structuren.

Een composiet's brandprestaties worden gemeten aan diverse kenmerken, waaronder ontbranding, zelf-extinguisherend vermogen, vlamuitbreiding, branddoorbranding, warmtevrijgave, rookopbrengst en rooktoxiciteit. Een vaak geciteerde eis is de limiterende zuurstofindex (LOI), die de minimale zuurstofconcentratie (in procent volume) meet die nodig is voor verbranding; dus hogere LOI betekent hogere vlamweerstand. De standaardtesten voor deze prestatiemetingen variëren per industrie en variëren in testmonstergrootte van kleine coupon tot full-scale constructies representatief voor in-gebruik situaties. Meer details zijn te vinden in de online sidebar „Meten en verbeteren van brandbestendigheid in composieten”.

Er zijn twee hoofdbenaderingen voor het verbeteren van brandprestaties in composieten: Verhoog de vlamweerstand van de matrix en/of versterkende vezels, of bied een beschermende coating.

Vezels kunnen behandeld worden met brandvertragers (FR) zoals borax/zuur boricum mengsels en ammoniumzouten van sterke zuren. Brandvertraging in matrixharsen kan verbeterd worden door drie basismethoden: het incorporeren van een FR-stof in de polymere ruggengraat; het mengen van FR-stoffen, deeltjes en/of nanomaterialen in de hars; of het toevoegen van een intumescent aan de matrix. Intumescenten zijn stoffen die door hitte geactiveerd worden om uit te rekken en een poreuze, koolstoffenrijke koollaag te vormen die het onderliggende composiet thermisch isoleert en de productie van brandbare vluchtige stoffen remt. Coatings kunnen FR-additieven of intumescenten gebruiken.

FR-additieven kunnen meerdere mechanismen benutten om composietontbinding, warmtevrijgave en vlamuitbreiding te vertragen. Bijvoorbeeld, additieven kunnen ontbinden via een endotheme reactie, het composiet afkoelen. Deze ontbinding kan ook water en niet-brandbare gassen produceren die de concentratie van brandbare gassen verwateren. Additieven kunnen ook verkoken en/of een gaslaag produceren die zuurstof uitsluit en het vuur dooft. Vaak worden twee of meer FR-agenten synergistisch gecombineerd om de brandprestaties van een composiet te vergroten en te verbreden – bijvoorbeeld kan één FR-stof warmtevrijgave reduceren, de volgende rook reduceren, en de derde koolstof produceren.

FR opties voor infusie

Een systeembenadering is precies wat materiaalleverancier SAERTEX (Saerbeck, Duitsland) heeft nagevolgd met zijn LEO-serie FR-producten, die de niet-krullende stof (NCF) versterkingen van het bedrijf alsook FR schuimkernen en ATH-gevulde of intumescente coatings omvatten. De eerste product van de serie, LEO SYSTEM, gelanceerd in 2013, combineert FR-behandelde SAERTEX stoffen met FR harsen en FR of intumescente gelcoats. „We wilden de kloof tussen brandprestaties en mechanische prestaties dichten,” legt Jörg Bünker, SAERTEX hoofd van R&D/applicatieservice voor LEO, uit. „Met LEO SYSTEM is het mogelijk om hoog vezelgehalte en hoge brandprestaties te krijgen. We begonnen met een gemodificeerde stof en vinylester infusiehars die geen ATH of andere vullers gebruikt, maar in plaats daarvan behandeld is met vloeibare brandvertragers. Het vermijdt ook alle halogeen en bromiden, dus geen toxische materialen, wat betekent geen toxische rook of rookgassen.”

Het SAERTEX LEO SYSTEM wordt gebruikt in de vloeren van 66 ICE Versie 3 hogesnelheidstreinen in Duitsland, het gewicht met 50% reducerend ten opzichte van eerdere multiplexpanelen (Fig. 2). De composietpanelen zijn gemiddeld 2,4 bij 1,2m en bestaan uit SAERfoam kern, glasvezel NCF huiden, LEO infusie vinylesterhars en een LEO beschermingslaag in de afwerking. Met vacuüminfusie met herbruikbare siliconen membranen van Alan Harper Composites (Cornwall, UK), worden de vloerpanelen gemaakt door SMT Montagetechnik (Forst, Duitsland), de exclusieve leverancier aan Deutsche Bahn, producerend 25.000 m² panelen voor de 66 acht-wagentreinen.

Bünker zegt dat LEO SYSTEM goed ontvangen is, „maar sommige klanten wilden epoxy, polyester of thermoplastische harsen gebruiken, dus we ontwikkelden LEO COATED FABRIC.” SAERTEX brengt de intumescente coating aan na de stoffabrikage. „Het impregneert de vezels een beetje, wat een goede verbinding met het composiet mogelijk maakt,” legt hij uit. „Het kan niet afslijten of afschrapen zoals sommige verf. In een brandsituatie creëert de intumescente coating een schuim, het composiet isolerend van vlam en thermische energie. Het biedt brandbestendigheid voor belastingdragende structuren zonder rook of toxische rookgassen, voldoeend aan de strengste eisen.” LEO COATED FABRIC wordt in rollen geleverd en gebruikt als elke andere infusiestof. „Het enige waar je op moet letten,” waarschuwt Bünker, „is als je het als bovenlaag gebruikt direct voor de vacuümzak, want je kunt niet door deze laag imprégneren naar eventuele laminaatlagen eronder.”

Het derde product, SAERcore LEO, „is een micro sandwich materiaal bestaande uit gehakte stroopmat (glasvezel) aan beide kanten van een speciaal FR-gemodificeerde polypropyleen (PP) kern,” zegt Bünker. „Deze materialencombinatie is makkelijk te drapen en biedt goede harsstroom tijdens infusie.” SAERcore LEO wordt in een vormgereedschap met een tegenvorm in een licht resin transfer molding (licht RTM) proces geplaatst. „Je kunt de onderdeeldikte aanpassen via de kaviteit tussen de vorm en tegenvorm,” merkt hij op, „en kan berekenen hoeveel harsinhoud je vooraf wilt.” SAERcore LEO is beschikbaar in een reeks dichtheden en diktes, en kan gebruikt worden met vinylester, epoxy en polyesterharsen. „Je kunt ATH aan de hars toevoegen als je FR-methoden wilt combineren,” zegt Bünker. „Het materiaal is het meest gebruikt met polyester RTM toepassingen. We hebben voorgesteld een gevulde hars en gelcoat van Scott Bader te gebruiken, omdat het getest is en goed werkt.”

Alle drie SAERTEX LEO producten hebben de Europese spoorwegaanvragen standaard EN 45545 gehaald, inclusief de meest strikte HL3 klasse voor ondergrondse en hogesnelheidstreinen. SAERcore LEO wordt gebruikt by globale spoorwegproductleverancier BARAT Group (Saint Aignan, Frankrijk) om toegangdeuren te produceren voor Stadler's (Bussnang, Zwitserland) SMILE hogesnelheidstreinen. De deuren hebben complexe gevormde gebieden, gemaakt in één stuk met RTM met FR harsen.

SAERTEX LEO producten hebben ook ASTM E84 gehaald voor bouwtoepassingen, en werden gebruikt door Carbures Civil Works Spain (Puerto de Santa Maria, Cadiz) om gekernte panelen te infuseren voor het lichtgewicht dak van de Pavilion of Inspirations in het Norman Foster Foundation hoofdkantoor (Madrid, Spanje). „Dit type toepassing is ook een goede match voor SAERTEX COATED FABRIC omdat ze meestal grote, platte panelen gebruiken met isolatie-eisen vergelijkbaar met maritieme scheidingswanden, bijvoorbeeld, die een bepaald temperatuurprofiel na 30 en 60 minuten blootstelling aan brand vereisen,” zegt Bünker.

Intumescente vlechten

Een andere brandbestendige oplossing voor gebruik in composieten zijn intumescente vlechten. Tecnofire is een familie van intumescente non-woven producten gemaakt door Technical Fibre Products (TFP, Burneside Mills, UK en Schenectady, NY, VS) met een nat-legproces (Fig. 1). Geproduceerd in rolvorm, variëren de producten van 0,4-10 mm in dikte (0,5-2,0 mm is het meest voorkomend). De maximale breedte is 50 inch en het kan gesneden worden in stroken zo smal als 0,25 inch. Tecnofire kan gebruikt worden met pultrusie, RTM en vacuüminfusie processen met een reeks harsen inclusief epoxy, vinylester, onverzadigde polyester, thermoplasten en FR-gemodificeerde systemen van Ashland (Columbus, OH, VS) en Polynt (Carpentersville, IL, VS).

„Wanneer Tecnofire materialen 190°C bereiken, activeren ze en rekken ze unidirectionaal in de z-richting tot 35 keer hun oorspronkelijke dikte,” legt TFP business development associate Scott Klopfer uit. „Die expansie, die irreversibel is, vormt een isolerende koollaag. Tecnofire wordt typisch gebruikt aan het oppervlak van een onderdeel, waar het blootgesteld zou zijn aan hitte en vlam tijdens een brand.” Tecnofire is speciaal ontworpen om stabiel te zijn tijdens een brand en onderliggende structuren te beschermen.

„We hebben veel vrijheid in wat we in dit materiaal kunnen stoppen, inclusief verschillende typen vezels en deeltjes,” legt Klopfer uit. „We stellen de samenstelling in voor elke toepassing. Bijvoorbeeld, we kunnen ATH als poeder toevoegen tijdens het Tecnofire productieproces en het gelijkmatig door het materiaal disperseren.” Hij contrasteert dit met het traditionele proces van ATH toevoegen aan de matrixhars, wat de viscositeit kan verhogen. „De ATH kan ook migreren of ongelijkmatig filteren tijdens het vormproces,” zegt Klopfer. „Tecnofire vermijdt deze problemen.”

TFP heeft meer dan 100 versies aangemaakt sinds Tecnofire's intrede in 2005, met 10-15 graden commercieel in gebruik. Een heeft epoxyhars al in geïmpregneerd, beschikbaar in 4-op-8-ft velletjes, als multiplex. „Dit is gemaakt voor een industrie waar ze een fineer type materiaal nodig hadden,” legt hij uit. „Het is een van de hoogste expanders. We hebben ook een gepatenteerde versie die elektrisch geactiveerd wordt met metaalgecoate vezels voor een geleidende, brandbestendige composiet. Maar ongeacht de graad, wordt Tecnofire een integraal deel van het composiet.”

Toepassingen omvatten continue profielen met ingebouwde brandbescherming voor gebruik in daksystemen, raam- en deurkaders, staalbalkbekledingen en modulaire composiet huis kits. „Het wordt ook gebruikt voor 45- en 90-minuten gecertificeerde deuren, een oplossing biedend om de UL 10C Positive Pressure Tests of Door Assemblies te halen,” zegt Klopfer. „Deze standaard zorgt ervoor dat deuren intact blijven om vlamuitbreiding en hete gassen tussen kamers te voorkomen. Aan het einde van de test moet de deur een hoge-druk water brandweerslang weerstaan en nog integriteit hebben om op zijn plaats te blijven.”

Zie „

Bio-gebaseerde FR prepregs

Polyfurfurylalcohol (PFA) is een thermoharsende hars die fenolische prestaties haalt met betere oppervlakteverwerking en duurzaamheid. De fabricage begint met hemicellulose afkomstig van biomassa – maiskolven, rijst en haverhullen of suikerresten (bagasse) – wat geconverteerd wordt tot het furfural-gebaseerde furfurylalcohol en vervolgens gepolymeriseerd (via zuurkatalysatoren of temperatuur) tot PFA. „Glas/fenolisch is al lang de go-to materiaal voor zo'n toepassing, maar als je gewichtsreductie wilt versnellen, kijk je naar koolstofvezel en PFA,” zegt Gareth Davies, commercieel manager bij prepregleverancier Composites Evolution (Chesterfield, UK). De Evopreg PFC prepregs combineren PFA hars en versterkingen zoals vlas, glas, aramide, basalt of koolstofvezel, en hebben FAR 25.583 vlam, rook en toxiciteit (FST) testen voor vliegtuiginterieurs gehaald alsook EN 45545 klasse HL3 voor spoorwegen.

Een ander bedrijf dat PFA prepregs aanbiedt is SHD Composites (Sleaford, Lincolnshire, UK). Het bedrijf werd in 2010 opgericht door Steve Doughty, een 20-jarig procesontwikkelingsingenieur bij Advanced Composites Group. SHD Composites is aanzienlijk gegroeid, met fabrieken in Slovenië en Mooresville, NC, VS. Het biedt twee PFA-gebaseerde fenolische harsproducten: FR308 en PS200.

Ontwikkeld als fenolische vervanger voor vliegtuiginterieurs, haalt FR308 alle vliegtuig FST vereisten alsook EN 45545 HL3 voor spoorwegen. PS200, wat voldoet aan brandbeschermingseisen voor vliegtuigbatterijgemandateerd door de European Aviation Safety Agency (EASA), is al in gebruik bij fabrikanten van algemene luchtvaartvliegtuigen. In een labtest die thermische ontlading condities voor lithium-ion batterijen herstelt, bewees een prototype batterijdoos gemaakt met PS200 zijn prestaties. „Hoewel de binnen temperatuur 1.100°C bereikte, overschreed de buitenkant nooit 250°C en de doos brandde nooit of ontbond,” zegt SHD Composites technisch directeur Nick Smith. Het bedrijf werkt nu met diverse elektrische voertuig engineering bedrijven aan batterijdozen voor auto's en andere voertuigtypen.

Zowel PS200 als FR308 zijn geformuleerd om te handelen als een epoxy, typisch uithardend bij 120-130°C in één uur. Beiden halen ook BS 476, de Britse materialspecificatie voor gebouwinterieurs, wat Smith ziet als een aanzienlijke opkomende markt.

Smith benadrukt spoorwegen als een andere markt voor PFA materialen die snel ontwikkelt. „We bieden op vrij grote projecten,” voegt hij toe. Davies stemt in, met citeer van diverse tentoonstellingen op de 2018 InnoTrans Internationale Vakbeurs voor Vervoertechnologie in Berlijn, inclusief de CETROVO metrotein door de grootste rollend materiaalfabrikant ter wereld, China Railway Rolling Stock Corp. (CRRC, Peking), die een koolstofvezelcomposiet wagenlichaam, bogie frame en bestuurderscabinetten bevat. Ondertussen heeft Composites Evolution samengewerkt met composietstructuurfabrikant Bercella (Varano de Melegari, Italië) om een lichtgewicht composietsteun voor railzitplaatsen te ontwikkelen (Fig. 3). „Het is een vrij klonterig, zwaar deel in metaal,” zegt Davies. Het 1m lange deel gemaakt van koolstofvezel Evopreg weegt minder dan 5 kg. „Vermenigvuldig de gewichtsbesparing met het aantal zitsteunen per railwagon, en het composiet herontwerp verlaagt de asbelasting aanzienlijk.”

Bio-gebaseerde PFA prepreg komt ook voor in een koolstofvezelversterkt kunststof (CFRP) sandwichpaneel deurblad ontwikkeld door TRB Lightweight Structures (Huntingdon, UK). Vergeleken met gelijmde aluminium deurbladen, snijt deze duurzame CFRP alternatief, met een 100% gerecycelde schuimkern, het gewicht met 35% – van 40 tot 26 kg – tegenover een vergelijkbare onderdeelskost. TRB's lichtgewicht deurblad voldoet aan EN 45545 HL3 met een verwachte levensduur van 40 jaar, biedt superieure vermoeibestendigheid en lagere onderhoudskosten vs. aluminium, alsook een lichter deurbedieningssysteem voor verdere gewichts- en energievoordelen.

Hoewel zowel Composites Evolution als SHD Composites ook FR epoxiden aanbieden, zegt Davies dat in termen van testdata, „zij de volledige FST prestaties die geleverd worden door PFA-gebaseerde harsen niet kunnen bieden, en ze zijn duurder.” Smith merkt op dat FR epoxiden nog steeds hogere zwaarte hebben, „maar PFA harsen hebben betere zwaarte dan fenolische harsen, en we werken aan formuleringen om dat verder te verbeteren. Ook de brandvertragers in FST epoxiden vertragen de effecten van brand, maar ze zullen nog branden en toxische rookgassen afgeven. Wanneer PFA brandt, geeft het alleen CO₂ vrij – geen toxisch gas wordt geproduceerd.”

PFA's kunnen ook traditionele fenolische harsen overtreffen in oppervlakteafwerking. „Dit is een groot punt in vliegtuiginterieurs,” legt hij uit. „Fabrikanten willen betere onderdeelskwaliteit de eerste keer zonder herwerk. Historisch gezien zijn FR composieten moeilijker te verwerken, wat meerdere rondes oppervlaktevoorbereiding vereist door porositeit. PFA systemen bieden een verbeterde oppervlakteafwerking met verhoogde glans. Dit wordt bevestigd door het Horizon 2020 project IntAir, dat toonde dat direct substitueren van PFA prepreg voor fenolische hars de vormcyclus tijd met 34% reduceerde, handmatige afwerking met 70% en kosten van eindinterieuronderdelen met 58%.”

Organische materialen elimineren

Er zijn ook nieuwe composiettechnologieën die brandbestendigheid bereiken door volledig af te zien van organische materialen, en uitsluitend te vertrouwen op anorganische vezels en polymeren. Traditioneel hebben anorganische polymeren geneigd duur en/of moeilijk te verwerken te zijn. Sommige zijn ook broos en/of gevoelig voor insnijding en impactsbeschadiging. Echter, polysiloxaan, polysilaan en polysialaat/geopolymere kunnen gemengd worden in een hars of gesynthetiseerd in de ruggengraat van organische polymeren, evenals de basale anorganische monomeren. Deze benadering is met succes gebruikt in FR-ontwikkelingswerk met polypropyleen, polyetheen, epoxy, polyvinyl, polyester, polyamide en poly urethane harsen. Geopolymers, vooral, lijken potentieel te bieden in huidig onderzoek.

CFP Composites (Solihull, UK) combineert gehakte koolstofvezels en anorganische hars om wat ze FR.10 noemen, wat zeven-uurs brandbestendigheidstesten op 1.500°C haalde terwijl bijna geen rook of gas uitstootde (Fig. 4). De materialen bieden een kosteneffectieve, structurele alternatief voor metaal dat lichtgewicht is – 2-mm-dik FR.10 weegt minder dan 3 kg/m² en 5-mm-dik is minder dan 6 kg/m². FR.10 heeft ook structurele testen onder belasting gehaald, met directe vlam op 1.200°C gedurende twee uur, zonder doorbranding terwijl voldoende thermische isolatie biedt om een kaal hand in vol contact op de achterkant te plaatsen. Het is beschikbaar in 1,3 bij 0,8m velletjes in diktes tot 20 mm en kan gemakkelijk gejoined of gelijmd worden met conventionele bevestigingsmiddelen of lijmen.

Het proces om FR.10 te maken combineert de gehakte vezel en anorganische hars in een met water gevulde mengsel. Dit mengsel wordt dan losgelaten, wat volledig hars-geïmpregneerde platte en net-shaped preforms produceert met x-, y- en z-richting vezelstructuur in seconden. Deze worden dan overgebracht naar een 1.000-MT pers en compressiegegieten om platte velletjes of gevormde onderdelen te vormen. „We kunnen lichtgewicht onderdelen heel snel produceren, zonder afval,” zegt CFP Composites managing director Simon Price. Wereldwijd gepatenteerd, stelt dit proces lagere kosten in dan conventionele composieten, terwijl de anorganische samenstelling hogere brandprestaties levert. „De twee sleutelstruikelblokken voor composietadoptie in bouw/constructie, zware schepen en olie en gas zijn kosten en brandregelgeving,” zegt Price. „We openen nieuwe toepassingen voor composieten, metalen of keramiek vervangend.”

Een andere nieuwe oplossing is fi:resist voor pultrusie niet-brandbare profielen. Het werd ontwikkeld door FISCO GmbH (Zusmarshausen, Duitsland), een joint venture opgericht in 2015 tussen Duitse bevestigingsspecialist Fischer (Waldachtal) en in-voertuig uitrustingsproducent Sortimo (Zusmarshausen). Op de 2018 European network for lightweight applications at sea (E-LASS) Seminar Dag (26 juni, Pornichet, Frankrijk), beschreef Fisco productmanager David Thull fi:resist als gebruikmakend van 100% anorganische materialen die geen rook produceren bij blootstelling aan vlam. Bovendien behouden de matrix en glasvezel naar verluidt hun sterkte tot 1.000°C en 600°C respectievelijk. Het materiaal biedt ook hoge thermische isolatie en voldoet naar verluidde aan DIN 4102-1 en EN 13501-1 eisen voor de meest strikte Klasse A1 bouwmaterialen.

Thull beschrijft het gebruik van fi:resist voor brandbestendige kabelgoten, wat grotere spannweiten met minder steunen mogelijk maakt dankzij het materiaal's hoge structurele prestaties. Andere voorgestelde toepassingen omvatten scheidingswanden op schepen, dekken en relingen voor schipbalkons en brandwerende roldeuren. Hij zegt toekomstige toepassingen kunnen uitbreiden naar de auto- en luchtvaartindustrie. Fi:resist werd erkend met een 2016 JEC Innovatieprijs in de categorie bouw en infrastructuur.

Voortgezette ontwikkeling

Nanokleien zijn een ander gebied van significante ontwikkeling, met potentieel voor hoge FR-prestaties tegen lage kosten. Ze bevorderen de vorming van koolstof, en vanwege hun zeer kleine deeltjesgrootte en vermogen om op sub-micron schaal te disperseren, zijn kleinere hoeveelheden nanokleien nodig vergeleken met macro-schaal additieven. Wanneer uniform verdeeld in een harssysteem, kunnen nanokleihoeveelheden van 5-10% per gewicht de piekwarmtevrijgave met 70% reduceren. Initieel werk op grafeen nanoplatelets (GNPs) en koolstofnanobuizen (CNTs) hebben ook positieve resultaten getoond.

Terwijl EU-gefinancierde ontwikkelingsprogramma's zoals MAT4RAIL en FIBRESHIP belangrijke mijlpaalen nastreven in nieuwe FR-materialen en verbeterde composietprestaties, zijn er talloze andere hoog-potentiële initiatieven. Bijvoorbeeld:

• US Navy programma om PMR-15 te vervangen door een duurzame resveratrol-gebaseerde ftalonitriel hars;
• Hybride polymere/anorganische schuimen ontwikkeld in India die, zonder FR-additieven, zelf-blusend zijn, niet druppelen of instorten door vlam en een 75% lagere piekwarmtevrijgavesnelheid tonen dan commercieel beschikbare brandvertragende polyurethanen gemaakt met ijs-gerust en water als oplosmiddel/porogeen;
• MAI Sandwich vliegtuiginterieurs bestaande uit schuimkern en CFRP laminaat, alle gemaakt met Ultrason E polyethersulfoon van BASF (Ludwigshafen, Duitsland), verwerkt in 1-3m² panelen in minder dan 5 minuten via geautomatiseerde thermovorming en overgieten voor FST-voldoe zijwanden, bagagebakken, deuren en keukencomponenten.

(Vere details in online sidebar, „Meten en verbeteren van brandbestendigheid in composieten”)

„Ons doel is dat door een verscheidenheid aan hoog presterende materialen te bieden, brandvertraging niet het hoofdkwestie wordt voor de klant, die in plaats daarvan kan focussen op het voldoen aan de behoeften van het project overall,” zegt Bünker bij SAERTEX. Inderdaad, de composietenindustrie als geheel is op goed pad naar dat einde.

Referenties

„Flame Retardant Polymer Composites” door Mahadev Bar, R. Alagirusamy en Apurba Das, Department of Textile Technology, Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi, India. Fibers and Polymers 2015, Vol.16, Nr.4, pp. 705-717.

„TR 18001 – A literature review of natural fibre composite fire properties” door Asanka Basnayake, Juan Hidalgo, Luigi Vandi en Michael Heitzmann, UQ Composites Group, University of Queensland, Australia. April 2018.

„Composites and fire: developments and new trends in flame-retardant additives” door Belén Redondo, Composites Department of AIMPLAS, Plastics Technology Centre, Valencia, Spanje.

CompositesWorld webinar „Enhancing Composite Fire Protection Using Advanced Nonwovens”, gepresenteerd door TFP op 31 jan. 2018.