De eisen voor brandbeveiliging nemen wereldwijd toe, vooral in openbare gebouwen en voertuigbouw. Deze ontwikkeling betekent dat steeds meer anderszins geschikte materialen zoals hout in veel gebouwen of transportmiddelen niet meer kunnen worden gebruikt en moeten worden vervangen door andere producten. Het doel van het door CTI gefinancierde onderzoeksproject was dan ook om een ​​vlamvertrager te ontwikkelen die de brandweerstand van dergelijke materialen verhoogt zonder de positieve eigenschappen van de materialen aan te tasten.

Kleurloos, niet-toxisch additief

De nieuwe vlamvertrager genaamd AFA (Anti-Flame-Additive) voldoet aan deze eisen:Het is kleurloos en kan worden gemengd met watergedragen verven of UV-beschermende coatings en kan niet alleen worden gebruikt als coating, maar ook als additief in hout- gebaseerde panelen. In aanvulling, het is vrij van broom en boor en bevat geen gehalogeneerde organische verbindingen. Het produceert geen giftige dampen en ontwikkelt zijn vlamvertragende werking bij concentraties van slechts tien procent.

AFA is gebaseerd op de door Empa ontwikkelde stof EDA-bis-TEPT, een vlamvertrager uit de klasse van organofosfonaten. Het combineert fosfor- en stikstofgroepen in een enkel molecuul, die vlamvertragende effecten heeft op cellulose. Het nieuw ontwikkelde additief heeft zijn effectiviteit al bewezen in interne tests en wordt sinds 2018 beschermd door een octrooiaanvraag. Momenteel worden er applicatietests uitgevoerd, zo wordt de toevoeging van AFA aan verschillende in de handel verkrijgbare bouwmaterialen en verfsystemen getest.

Goedkeuringsprocedure aan de gang

De eerste tests met grote fabrikanten van panelen op houtbasis waren zeer positief. Hetzelfde geldt voor 's werelds derde grootste fabrikant van HPL (High Pressure Laminates). Nadat de AFA tijdens de productie in de cellulose is gebracht, vlamvorming van het materiaal wordt betrouwbaar voorkomen. In een volgende stap, AFA zal de brandbeveiligings- en goedkeuringstests ondergaan die vereist zijn voor goedkeuring.

Empa's onderzoekspartner in dit project is Bruag Fire Protection AG, een zusterbedrijf van Bruag AG gevestigd in Güttingen, TG. Als producent van gladde en geperforeerde weerbestendige gevelpanelen en balkonbalustrades evenals decoratieve elementen zoals roomdividers, trapleuningen of akoestische oplossingen voor interieurs, die voornamelijk zijn gebaseerd op materialen op houtbasis. De internationaal actieve Bruag AG wordt direct getroffen door strengere richtlijnen voor brandbeveiliging. In Zwitserland, bijvoorbeeld, in 2015 is in de bouw een nieuwe brandbeveiligingsverordening ingevoerd. Ook internationaal, de eisen aan brandbeveiliging worden steeds hoger. Tegelijkertijd, milieurichtlijnen worden aangescherpt, waardoor conventionele brandwerende middelen geleidelijk uit de markt worden gedrukt. Als gevolg van deze ontwikkelingen, Bruag AG is voortdurend op zoek naar geschikte vlamvertragers. Echter, omdat er geen geschikt product op de markt was, Brug nam het initiatief. Het bedrijf, die ervaring heeft met product- en procesinnovaties, vond Empa de ideale onderzoekspartner.

EDA-DOPO is REACH-geregistreerd

Een andere bij Empa ontwikkelde vlamvertrager heet EDA-DOPO en is al een stap verder op weg naar commerciële toepassing. EDA-DOPO behoort tot de klasse van fosfonamidaten, bevat geen halogenen die schadelijk zijn voor het milieu en is sinds de herfst van vorig jaar geregistreerd in de chemische database van de EU REACH.

De registratie van een nieuw ontwikkelde stof is zeer tijdrovend en vormt een belangrijke mijlpaal voor commerciële marketing:REACH-geregistreerde stoffen worden als veilig beschouwd voor mens en milieu. Ze mogen ook in grote hoeveelheden door de hele EU worden vervoerd zonder klasse voor gevaarlijke goederen en kunnen ook worden gebruikt in woongebouwen, openbare gebouwen en in het openbaar vervoer.

EDA-DOPO wordt momenteel gebruikt voor matrasschuimen. Toepassingen in de coatingtechnologie en in de kunststofproductie zijn ook in exploratie.