Zu den typischen Eigenschaften von Kunststoffen gehört die geringe Feuerbeständigkeit. Wegen der ständig höheren Anforderungen in Bezug auf die Sicherheitsbestimmungen ist auch für technische oder mechanische Bauteile für die zum Einsatz kommenden Kunststoffe die selbstverlöschende Einstellung immer mehr gefragt.
Das Verhalten der Kunststoffe unter Einwirkung von Zündquellen kann nach den maßgebenden Normen und den entsprechend vorgeschriebenen Prüfmethoden beurteilt werden. Zur Verbesserung der flammhemmenden Einstellung bzw. einer verzögerten Entzündung des Werkstoffs besteht u.U. die Möglichkeit den Kunststoff mit entsprechenden Zusätzen zu versehen. In der Regel sind in diesen Zusätzen Halogene oder Phosphor enthalten.
Im Brandfall können sich bei den selbstverlöschend eingestellten Kunststoffen jedoch toxische Gase und Rauchgas entwickeln, die die Löscharbeiten und Fluchtmöglichkeiten erschweren. Rauchgas ist ätzend und kann elektrische, elektronische und die zur Brandbekämpfung zum Einsatz kommenden Ausrüstungen angreifen. Den Kunststoffen mit Zusätzen für die verzögerte Entzündbarkeit können Polybromdiphenylere, Dioxine und Furane entweichen, die hochgiftig und gefährlich sind.
Aus diesen Gründen und wegen der Auswirkungen auf die Umwelt hat die flammhemmende und selbstverlöschende Einstellung an Wert verloren.
Am wichtigsten sind - Dichte der ausgeströmten Gase - Giftigkeit - Sauerstoffgehalt
Auswertungen von Brandunfällen in öffentlichen Einrichtungen. Untergrundbahnen usw. haben gezeigt, daß die Rauchgase vorrangig der Grund für die eingetretenen Personenschäden sind. Aus dieser Erfahrung ist es deshalb oft schädlicher einen Kunststoff mit selbstverlöschender Einstellung einzusetzen, der im Brandfall giftige und Rauchgase entwickelt, als einen Kunststoff mit geringerer selbstverlöschender Wirkung zu verwenden, der im Brandfall keine negativen Auswirkungen hat. Deshalb sollte bei der Auswahl des für den Anwendungsfall geeigneten Kunststoffs nicht nur die entsprechende Norm, sondern auch die Raumverhältnisse am Aufstellungsort und die unbedingte Erfordernis von Flammhemmenden oder flammverzögernden Zusätzen berücksichtigt werden.

In den nächsten Anschnitte wird das Verhalten von Kunststoffen nach einigen der mehr verwendeten Prüfungen durchgesehen.

FEUERGEFÄHRLICHKEIT nach UL 94
SAUERSTOFFGEHALT
ENTZUNDUGSTEMPERATUR UND SELBSTENTZÜNDUNG

UL 94 HB

Bei dieser Prüfung wird die Brenngeschwindigkeit bei horizontaler Anordnung der zu prüfenden Polymere bestimmt, nachdem es 30" einer Bunsenbrennerflamme ausgesetzt wird.
Nach UL 94 HB ( Horizontal Burning ) wird das Material HB bestimmt wenn:
bei einem Probekörper von 3 mm Dicke die höchste B renngeschwindigkeit von 76 mm/Min. beträgt.

UL 94 V.0 , V.1 , V.2

Es wird festgestellt in welcher Zeit einen vertikal angeordneten Probekörper in vorgeschriebener Größe ( 3 - 6 mm Dicke ) brennt nachdem es 10" einer Bunsenbrennerflamme ausgesetzt wird.

Die Bewertung wird nach UL 94 ( Vertical Burning) folgendermaßen vorgenommen:

  • V.0 Die Flamme erlöscht binnen 10 sec.
  • V.1 Die Flamme erlöscht binnen 30 sec.- kein brennendes Abtropfen
  • V.2 Die Flamme erlöscht binnen 10 sec. - brennendes Abtropfen

GRAD DES SELBSTVERLÖSCHENS NACH UL 94 VON EINIGEN UNMODIFIZIERTEN

PA6 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB - V2
PA66 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB - V2
PA66.6 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB - V2
PA6G ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB - V2
PA11 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = V2
PC ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB - V2
PPOm ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
ABS ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PP ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PE 300 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PE 500 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PE 1000 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PVC ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
POM c ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
POM h ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PET ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB
PVDF ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = V0
PTFE ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = V0
PES ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = V0
PSU ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = HB - V2
PEI ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = V0
PPS GF40 ( 3 - 6 mm Dicke Probekörper ) = V0

SAUERSTOFFGEHALT

ISO 4589

Bei dieser Prüfung wird die minimale Konzentration von Sauerstoff, die für die Verbrennung des Kunststoffs erforderlich ist. Je hoher der gefragte Sauerstoffprozentsatz ( LOI Wert ) liegt , desto schwieriger ist es das Material zu entzünden.

 Tabella indice di ossigeno

Der Sauerstoffgehalt ist die minimale Sauerstoffkonzentration die für die Verbrennung eines Probekörpers erforderlich ist, um eine 3 Minute oder 50 mm Verbrennung zu schüren.

LOI
PTFE 92
PVDF 43
PI 36
PSU 37
PESU 38
PC 26
PPO.m 31
PA66 25
PET 22
PP 18
PE 18
POM 16
Die angegebenen Werte beziffern nach ASTM D 1929 die Temperatur, die für die Entzündung und die Selbstentzündung einer bestimmten Menge von Kunststoff erforderlich ist.
PESU 550 - 550
PEI 520 - 530
PA66 500 - 520
PA6 450 - 480
PTFE 530
PVDF 430 - 480
PET 370
PE 350 - 350
POM 330 - 380

WEITERE PRÜFÜNGEN

Weitere Prüfunverfahren zur Bestimmung der: - optischen Dichte des freigesetzten Rauchgases nach ASTM E 662 - Giftigkeit des freigesetzten Rauchgases CEI 20-37
sind Bestandteil von Abnahmebedingungen für die Benutzung von technischen Kunststoffen in der Luftfahrt, dem Schiffsbau und der Eisenbahntechnik.

Das technische Büro von Omnia Plastica steht für weitere Auskünfte gerne zu ihrer Verfügung.