Unibrom Polymer erhält zwei nationale Erfindungspatente

Kürzlich wurden der Shandong Unibrom Polymer Co., Ltd. („Unibrom Polymer“) von der chinesischen Nationalen Behörde für geistiges Eigentum (CNIPA) zwei Erfindungspatente für Technologien erteilt, die das Unternehmen unabhängig entwickelt hat:

1. „Herstellungsverfahren eines modifizierten, halogenfreien, umweltfreundlichen Piperazinpyrophosphat-basierten Produkts“ Flammhemmend mit hoher thermischer Stabilität“

2. „Ein integriertes, synergistisches Flammschutzmittel und verstärkendes Antimon(III)-oxid-Substitut-Flammschutzmittel sowie dessen Herstellungsverfahren“

Dies ist ein wichtiger Erfolg in der kontinuierlichen Arbeit von Unibrom Polymer im Bereich flammhemmender Materialien und markiert einen bahnbrechenden Fortschritt in zwei Kerntechnologiebereichen: halogenfreie Flammschutzmittel und Antimon(III)-oxid-Substitution.

Shandong Unibrom Polymer Co., Ltd. konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung, die Produktion und den Vertrieb von Hochleistungs-Flammschutzmitteln, funktionalen Masterbatches und fortschrittlichen Polymerwerkstoffen. Das Unternehmen verfolgt einen innovationsgetriebenen Entwicklungsansatz und engagiert sich für die unabhängige Forschung und Entwicklung sowie die Vermarktung halogenfreier, umweltfreundlicher Flammschutzmittel.

01 Überwindung des Engpasses der thermischen Stabilität

Modifiziertes PAPP: Setzt neue Maßstäbe für halogenfreie Flammschutzmaßnahmen 

Piperazinpyrophosphat (PAPP), ein typisches halogenfreies Phosphor-Stickstoff-Flammschutzmittel, ist aufgrund seiner Halogenfreiheit, geringen Rauchentwicklung und hohen Effizienz in der umweltfreundlichen Flammschutztechnik weit verbreitet. Konventionelles PAPP weist jedoch zwei wesentliche Nachteile auf: eine unzureichende thermische Stabilität mit einer niedrigen Zersetzungstemperatur, wodurch es bei Hochtemperaturprozessen wie der PP-Verarbeitung zu Zersetzung und Verfärbung neigt, was die Materialeigenschaften stark beeinträchtigt; und eine geringe Kompatibilität, da seine hochpolare Struktur schlecht mit unpolaren Polyolefin-Matrizen kompatibel ist, was zu ungleichmäßiger Dispersion und reduzierten mechanischen Eigenschaften führt.

Um diesen Herausforderungen der Branche zu begegnen, entwickelte das Forschungs- und Entwicklungsteam von Unibrom Polymer ein neuartiges technisches Verfahren: „Doppelte Vorbehandlung mit Aminosilan und Chitosan + Modifizierung mit Isocyanatbrücken“. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen:

(1) Doppelte Vorbehandlung:Das Silan-Haftmittel KH550 und die Chitosanlösung erzeugen gemeinsam reaktive Anker auf der PAPP-Oberfläche und verbessern die Grenzflächenkompatibilität.

(2)Verbundfüllstoffverstärkung:Kalziniertes, modifiziertes Kaolin und Magnesiumhydroxid bieten sowohl eine flammhemmende Synergie als auch eine mechanische Verstärkung.

(3)Isocyanatbrücken:IPDI (Isophorondiisocyanat) fungiert als molekulare Brücke, die den Modifikator und PAPP kovalent bindet, um die Grenzflächenhaftung und die thermische Stabilität deutlich zu verbessern.

In PP-Verbundwerkstoffen erzielt das Produkt hervorragende Ergebnisse: Sauerstoffindex (LOI) 40,97 %–42,83 %, Kerbschlagzähigkeit 9,53–10,45 kJ/m², Zugfestigkeit 34,88–36,61 MPa, Bruchdehnung 66,74 %–68,53 % und Biegefestigkeit 43,35–45,26 MPa. Bemerkenswert ist, dass nach 240 Stunden hygrothermischer Alterung bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit über 95 % der mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben, was eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit belegt.

02 Überwindung der Antimonabhängigkeit

Antimon(III)-oxid-Ersatz: Eine Win-Win-Situation für Flammschutz und Verstärkung 

Brom-Antimon-Flammschutzsysteme dominieren aufgrund ihrer hohen Effizienz seit Langem die Industrie. Antimon(III)-oxid ist jedoch mit Ressourcenknappheit, Preisschwankungen, potenzieller Biotoxizität und Umweltauflagen konfrontiert, wodurch effiziente Antimonersatzstoffe dringend benötigt werden. Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Unibrom Polymer hat erfolgreich einen integrierten, synergistischen Flammschutzmittel- und Verstärkungsersatzstoff für Antimon(III)-oxid entwickelt und damit den in der Branche üblichen Zielkonflikt aufgelöst, dass eine verbesserte Flammschutzwirkung zwangsläufig zu Einbußen bei den mechanischen Eigenschaften führt.

Drei zentrale Innovationen:

1.Ni-Fe-Seltenerd-Kompositkatalysatorsystem: Ni-Fe-basierte Verbundwerkstoffe mit dem Seltenerdmetall Cer verbessern die katalytische Kohlenstoffbildung erheblich und bilden eine mehrschichtige flammhemmende Barriere.

2.Chemische Grenzflächenbindung zwischen Epoxid- und Aminogruppen: Die auf der Oberfläche des funktionalisierten Kompositpulvers eingeführten Aminogruppen binden kovalent an epoxidierte Ni-Fe-Komposite und lösen so grundlegend das Problem der Pulveragglomeration.

3DieIntegriertes flammhemmendes und verstärkendes Design: Das funktionalisierte Kompositpulver überträgt Spannungen, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, und sorgt gleichzeitig synergistisch für Flammschutz und Rauchunterdrückung, wodurch ein „1+1>2“-Effekt erzielt wird.

In PP: V-0-Klassifizierung, LOI 30,28 %–32,56 %, Izod-Schlagzähigkeit 8,16–8,37 kJ/m², Zugfestigkeit 37,95–38,79 MPa. In ABS-Kunststoffen: V-0-Klassifizierung, LOI 33,48 %–34,04 %, Schlagzähigkeit 14,21–14,75 kJ/m², Zugfestigkeit 56,13–56,71 MPa. Nach 20 Temperaturzyklen (-40 °C bis 86 °C) bleiben die mechanischen Eigenschaften weitgehend erhalten, was die breite Anwendbarkeit und Witterungsbeständigkeit bestätigt.

03 Innovationsgetriebene Entwicklung

Aufbau von Kernwettbewerbsfähigkeit durch Technologie 

Diese beiden Erfindungspatente bestätigen nachdrücklich die Strategie von Unibrom Polymer, ein „technologiebasiertes Unternehmen mit innovationsgetriebener Entwicklung“ zu sein. Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen seine Investitionen in Forschung und Entwicklung kontinuierlich erhöht, ein professionelles und effizientes Forschungs- und Entwicklungsteam aufgebaut und bahnbrechende Entwicklungen im Bereich flammhemmender Materialien angestrebt.

Die beiden Patenterteilungen bereichern nicht nur das IP-Portfolio des Unternehmens, sondern sind auch in folgenden Bereichen von Bedeutung:

• Technologie: Durchbrüche bei den beiden technischen Engpässen halogenfreier Flammschutzmittel – thermische Stabilität und Kompatibilität.
• Produkte:Bildung zweier Kernproduktmatrizen – halogenfreier Flammschutzmittel mit hoher thermischer Stabilität und Antimon(III)-oxid-Substitute.
• Markt: effiziente, umweltfreundliche und kostengünstige Flammschutzlösungen, die die Wettbewerbsfähigkeit steigern.
• Strategie:Ausrichtung an Chinas Dual-Carbon-Strategie und Umweltpolitik, Unterstützung der grünen Transformation und Modernisierung der Branche.

Unibrom Polymer wird auch weiterhin seinem Unternehmensgeist der kontinuierlichen Verbesserung und des Strebens nach Exzellenz treu bleiben, seine Arbeit im Bereich flammhemmender Materialien vertiefen, wettbewerbsfähigere Produkte und Lösungen auf den Markt bringen und gemeinsam mit seinen Kunden eine grüne, sichere und nachhaltige Zukunft gestalten.