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Combination of phosphorous flame retardants and aluminum trihydrate in multicomponent EPDM composites

  • Ethylene propylene diene monomer (EPDM) Rubbers with the flame retardants tris(2-ethylhexyl)phosphate, ammonium polyphosphate, polyaniline, and aluminum trihydroxide were prepared and analyzed in this study. The homogenous dispersion of the fillers in the rubber matrix was confirmed by scanning electron microscope. To investigate the interplay of the different flame retardants, the flame retardants were varied systematically. The comprehensive study sought combinations of flame retardants that allow high loadings of flame retardants without deterioration of the physical and mechanical properties of the EPDM rubber. The eight EPDM rubbers were investigated via thermogravimetric analysis and pyrolysis gas chromatography coupled with a mass spectrometer (Py GC/MS) to investigate the potential synergistic effects. In the Py-GC/MS experiments, 27 pyrolysis products were identified. Furthermore, UL 94, limiting oxygen index, FMVSS 302, glow wire tests, and cone calorimeter tests were carriedEthylene propylene diene monomer (EPDM) Rubbers with the flame retardants tris(2-ethylhexyl)phosphate, ammonium polyphosphate, polyaniline, and aluminum trihydroxide were prepared and analyzed in this study. The homogenous dispersion of the fillers in the rubber matrix was confirmed by scanning electron microscope. To investigate the interplay of the different flame retardants, the flame retardants were varied systematically. The comprehensive study sought combinations of flame retardants that allow high loadings of flame retardants without deterioration of the physical and mechanical properties of the EPDM rubber. The eight EPDM rubbers were investigated via thermogravimetric analysis and pyrolysis gas chromatography coupled with a mass spectrometer (Py GC/MS) to investigate the potential synergistic effects. In the Py-GC/MS experiments, 27 pyrolysis products were identified. Furthermore, UL 94, limiting oxygen index, FMVSS 302, glow wire tests, and cone calorimeter tests were carried out. In the cone calorimeter test the EPDM rubbers R-1AP and R-1/2P achieved an increase in residue at flameout of 76% and a reduction in total heat evolved of about 35%. Furthermore, the compounds R-1AP and R-1/2P achieved a reduction in MARHE to about 150 kW m−1, a reduction of over 50% compared to the unprotected rubber R.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Benjamin Zirnstein, Dietmar Schulze, Bernhard SchartelORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Polymer engineering and science
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Jahrgang/Band:60
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:267
Letzte Seite:280
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Aluminum hydroxide (ATH); EPDM; Phosphorous flame retardant; Rubber
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Fire Science
Material
DOI:10.1002/pen.25280
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-502859
ISSN:1548-2634
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:27.01.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.01.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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