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Effective halogen-free flame-retardant additives for crosslinked rigid polyisocyanurate foams: Comparison of chemical structures

  • The impact of phosphorus-containing flame retardants (FR) on rigid polyisocyanurate (PIR) foams is studied by systematic variation of the chemical structure of the FR, including non-NCO-reactive and NCO-reactive dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine 6-oxide (BPPO)- and 9,10 dihydro-9-oxa-10 phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO)-containing compounds, among them a number of compounds not reported so far. These PIR foams are compared with PIR foams without FR and with standard FRs with respect to foam properties, thermal decomposition, and fire behavior. Although BPPO and DOPO differ by just one oxygen atom, the impact on the FR properties is very significant: when the FR is a filler or a dangling (dead) end in the PIR polymer network, DOPO is more effective than BPPO. When the FR is a subunit of a diol and it is fully incorporated in the PIR network, BPPO delivers superior results.

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Autor*innen:J. U. Lenz, D. Pospiech, H. Komber, A. Korwitz, O. Kobsch, M. Paven, R. W. Albach, Martin Günther, Bernhard SchartelORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Verlagsort:Basel
Jahrgang/Band:16
Ausgabe/Heft:1
Aufsatznummer:172
Erste Seite:1
Letzte Seite:22
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; DOPO; Cone calorimeter; Dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine 6-oxide; BPPO; Flame retardant;; Polyisocyanurate; PIR; Pudovik reaction; Rigid foam
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Fire Science
DOI:10.3390/ma16010172
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-567712
ISSN:1996-1944
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:04.01.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:17.01.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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