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Synergy between melamine cyanurate, melamine polyphosphate and aluminum diethylphosphinate in flame retarded thermoplastic polyurethane

  • The multicomponent flame retardant system of melamine polyphosphate (MPP), melamine cyanurate (MC) and aluminum diethylphosphinate (AlPi) is proposed and investigated for thermoplastic polyurethane (TPU). The synergy between those additives and the resulting superior fire performance are discussed. Systematically varied sets of flame retarded TPU with various MPP/MC/AlPi ratios were investigated in terms of fire behavior, pyrolysis products and mechanical properties. The total amount of the additives was always 30 wt.-%. Further, the influence of various AlPi concentrations was investigated. The optimal MPP:MC ratio was determined while keeping the amount of AlPi constant. The combination of 8 wt.-% MPP, 12 wt.-% MC and 10 wt.-% is proposed as the most promising halogen free flame retardant formulation for TPU, because it yielded a reduction in PHRR from 2660 kW/m2 (TPU) to 452 kW/m2 and enabled V-0 classification in the UL 94 test. Combinations of MPP and MC as well a highThe multicomponent flame retardant system of melamine polyphosphate (MPP), melamine cyanurate (MC) and aluminum diethylphosphinate (AlPi) is proposed and investigated for thermoplastic polyurethane (TPU). The synergy between those additives and the resulting superior fire performance are discussed. Systematically varied sets of flame retarded TPU with various MPP/MC/AlPi ratios were investigated in terms of fire behavior, pyrolysis products and mechanical properties. The total amount of the additives was always 30 wt.-%. Further, the influence of various AlPi concentrations was investigated. The optimal MPP:MC ratio was determined while keeping the amount of AlPi constant. The combination of 8 wt.-% MPP, 12 wt.-% MC and 10 wt.-% is proposed as the most promising halogen free flame retardant formulation for TPU, because it yielded a reduction in PHRR from 2660 kW/m2 (TPU) to 452 kW/m2 and enabled V-0 classification in the UL 94 test. Combinations of MPP and MC as well a high concentration of AlPi are beneficial for the mechanical properties e.g. tensile strength and elongation at break of the formulations and could be a strong competitor to commercial flame retarded TPUs.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Aleksandra Sut, E. Metzsch-Zilligen, M. Großhauser, R. Pfaendner, Bernhard SchartelORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Polymer Testing
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier Ltd.
Jahrgang/Band:74
Erste Seite:196
Letzte Seite:204
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Aluminum diethylphosphinate; Melamine cyanurate; Melamine polyphosphate; Rapid mass calorimeter; Synergy; Thermoplastic polyurethane
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Fire Science
DOI:10.1016/j.polymertesting.2019.01.001
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-472523
ISSN:0142-9418
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:28.01.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.06.2019
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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