Brandskyddskraven ökar över hela världen – särskilt i offentliga byggnader och fordonskonstruktioner. Denna utveckling gör att allt fler annars lämpliga material som trä inte längre kan användas i många byggnader eller transportmedel utan måste ersättas med andra produkter. Syftet med det CTI-finansierade forskningsprojektet var därför att utveckla ett flamskyddsmedel som ökar brandmotståndet hos sådana material utan att försämra materialens positiva egenskaper.

Färglös, giftfri tillsats

Det nya flamskyddsmedlet AFA (Anti-Flame-Additive) uppfyller dessa krav:Det är färglöst och kan blandas med vattenbaserade färger eller UV-skyddande beläggningar och kan användas inte bara som beläggning utan även som tillsats i trä- baserade paneler. Dessutom, den är fri från brom och bor och innehåller inga halogenerade organiska föreningar. Den producerar inga giftiga ångor och utvecklar sin flamskyddande effekt vid koncentrationer så låga som tio procent.

AFA är baserad på substansen EDA-bis-TEPT utvecklad av Empa, ett flamskyddsmedel från klassen organofosfonater. Den kombinerar fosfor- och kvävegrupper i en enda molekyl, som har flamskyddande effekter på cellulosa. Den nyutvecklade tillsatsen har redan visat sin effektivitet i interna tester och har skyddats av en patentansökan sedan 2018. Ansökningstester genomförs för närvarande, till exempel testas tillsatsen av AFA till olika kommersiellt tillgängliga byggmaterial och färgsystem.

Godkännandeförfarande pågår

De första testerna med stora träbaserade paneltillverkare har varit mycket positiva. Detsamma gäller världens tredje största tillverkare av HPL (High Pressure Laminates). Efter att AFA har införts i cellulosan under tillverkningen, flammande av materialet förhindras på ett tillförlitligt sätt. I ett ytterligare steg, AFA kommer att genomgå de brandskydds- och godkännandeprovningar som krävs för godkännande.

Empas forskningspartner i detta projekt är Bruag Fire Protection AG, ett systerbolag till Bruag AG med säte i Güttingen, TG. Som tillverkare av släta och perforerade väderbeständiga fasadskivor och balkongräcke samt dekorativa element som rumsavdelare, trappräcken eller akustiklösningar för interiörer, som huvudsakligen är baserade på träbaserade material. Det internationellt verksamma Bruag AG berörs direkt av striktare brandskyddsriktlinjer. I Schweiz, till exempel, en ny brandskyddsförordning infördes i byggnadsindustrin 2015. Även internationellt, kraven på brandskydd ökar hela tiden. På samma gång, miljöriktlinjerna skärps, vilket successivt driver ut konventionella brandskyddsmedel från marknaden. Som ett resultat av denna utveckling, Bruag AG är ständigt på jakt efter lämpliga flamskyddsmedel. Dock, eftersom det inte fanns någon lämplig produkt på marknaden, Bruag bestämde sig för att ta initiativet. Företaget, som har erfarenhet av produkt- och processinnovationer, fann Empa som den idealiska forskningspartnern.

EDA-DOPO är REACH-registrerat

Ett annat flamskyddsmedel utvecklat på Empa heter EDA-DOPO och är redan ett steg längre på vägen mot kommersiell tillämpning. EDA-DOPO tillhör klassen fosfonamidater, innehåller inga halogener som är skadliga för miljön och är sedan hösten förra året registrerad i EU:s kemikaliedatabas REACH.

Registreringen av ett nyutvecklat ämne är mycket tidskrävande och utgör en viktig milstolpe för kommersiell marknadsföring:REACH-registrerade ämnen anses vara säkra för människor och miljö. De kan också transporteras i stora mängder i hela EU utan faroklass och kan även användas i bostadshus, offentliga byggnader och i kollektivtrafiken.

EDA-DOPO används för närvarande för madrassskum. Tillämpningar inom beläggningstekniken såväl som inom plastproduktionen är också under utforskning.