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Improving the Flame Retardancy of Aluminium Trihydroxide in Thermoplastic Starch Biocomposites Using Waste Fibers and Silicon-Based Synergists
- The synergistic behavior of different silicon compounds is investigated in flame retardant biocomposites with aluminum trihydroxide (ATH) as the main flame retardant. The paper shows a new approach towards sustainable biocomposites through the implementation of thermoplastic starch (TPS), leather fibers from industrial waste streams, and non-hazardous flame retardants and synergists. In these multicomponent systems, the different components address different modes of action in the fire scenario. When ATH is partially substituted by glass frits or layered silicates, fire performance is enhanced without changing the total amount of filler in the polymer. In a biocomposite with 25 phr of fiber and 90 phr of ATH, substituting 5 phr of ATH for layered silicates increased the LOI from 31.5 vol % to 34.8 vol %, decreased the peak of heat release by 20%, and increased the UL 94 rating from V-1 to V-0.
Autor*innen: | Daniel Rockel, G. Sanchez Olivares, Bernhard SchartelORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | ACS Sustainable Resource Management |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2024 |
Organisationseinheit der BAM: | 7 Bauwerkssicherheit |
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | ACS |
Jahrgang/Band: | 1 |
Ausgabe/Heft: | 6 |
Erste Seite: | 1131 |
Letzte Seite: | 1145 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau |
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik | |
Freie Schlagwörter: | Biocomposites; Flame retardancy; Modes of action; Sustainability; Synergism; Waste streams |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Infrastruktur |
Infrastruktur / Fire Science | |
Umwelt | |
Umwelt / Circular Economy | |
DOI: | 10.1021/acssusresmgt.4c00053 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-605711 |
ISSN: | 2837-1445 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 10.07.2024 |
Referierte Publikation: | Nein |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |