Nachhaltige Alternativen zu herkömmlichen Polystyrolschaumstoffen durch neue Flammschutzsysteme
Die Dissertation von Michael Luksin, entstanden im Rahmen einer kooperativen Promotion zwischen der Universität Siegen und der Hochschule Hamm-Lippstadt (HSHL), untersucht halogenfreie Flammschutzsysteme auf Basis von Phosphor und Schwefel als umweltfreundlichere Alternative zu konventionellen halogenhaltigen Additiven für Polystyrolschaumstoffe. Diese Kunststoffe finden breite Anwendung in der Wärmedämmung sowie in Verpackungen.
Vorteile der halogenfreien Flammschutzsysteme
Im Fokus der Forschungsarbeit stand die Entwicklung eines Phosphor-Schwefel-Systems (P-S-System), das vergleichbare Brandschutzeigenschaften wie herkömmliche halogenhaltige Systeme bietet, jedoch weniger schädliche Abbauprodukte bei Bränden freisetzt. Die Effizienz des Flammschutzes hängt dabei vor allem von der Gesamtmenge an Phosphor ab, während die genaue chemische Form der Phosphorverbindungen eine untergeordnete Rolle spielt. Dies erleichtert die Auswahl der Komponenten und die Kostenplanung.
Zusätzlich wurden neue Styrol-Copolymere entwickelt, die modifizierte Polystyrol-Kunststoffe mit verbesserten flammhemmenden Eigenschaften darstellen. Die Untersuchungen zeigten, dass der Flammschutzmechanismus auf zwei Wegen wirkt: Zum einen verändert sich die Zersetzung des Materials bei Erwärmung, wodurch die Schmelzfließfähigkeit steigt und die flammhemmenden Substanzen frühzeitiger aktiv werden. Zum anderen beeinflussen reaktive Schwefelverbindungen die Brandreaktionen in der Luft. Diese kombinierten Effekte führen zu einer signifikanten Reduktion der Brennbarkeit.
Praxisrelevanz und wissenschaftliche Bedeutung
Angesichts verschärfter gesetzlicher Anforderungen und des steigenden Bedarfs an nachhaltigen Materialien besitzt die Entwicklung neuer Flammschutzsysteme hohe praktische Relevanz für Industrie und Gesellschaft. Die Dissertation liefert zudem grundlegende Erkenntnisse zu den Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und Wirkmechanismen der neuartigen Flammschutzsysteme.
Prof. Dr. Sabine Fuchs, Betreuerin der Arbeit an der HSHL im Fachbereich „Chemie und Materialwissenschaften“, bewertet die Ergebnisse als bedeutenden Fortschritt: „Die Forschungsarbeit führte bereits zu drei erteilten Patenten und schafft eine fundierte Basis für gezielte Weiterentwicklungen. Zentrale Erkenntnisse fließen bereits in ein weiteres Promotionsprojekt an der HSHL ein. Wir gratulieren Herrn Luksin zu diesem hervorragenden Ergebnis und wünschen ihm für seine berufliche Zukunft viel Erfolg.“
Die Dissertation mit dem Titel „Entwicklung, Charakterisierung und Prüfung von neuartigen Polystyrol-Rezepturen mit reduziertem Brandverhalten“ wird zukünftig über die Bibliothek der Universität Siegen zugänglich sein.
Biografische Angaben zu Michael Luksin
- Studium des Chemieingenieurwesens an der Fachhochschule Münster
- Masterabschluss in Chemie an der Technischen Universität Dortmund
- Promotion an der Universität Siegen in Kooperation mit der HSHL
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe „Funktionale Kunststoffadditive“ an der HSHL
- Derzeitige Tätigkeit in der Industrie bei einem international tätigen Hersteller von Masterbatches für Kunststoffanwendungen
Promotionsmöglichkeiten an der Hochschule Hamm-Lippstadt
Neben der kooperativen Promotion mit Universitäten bietet die HSHL auch die Möglichkeit, direkt über das Promotionskolleg NRW (PK NRW) zu promovieren. Dabei erfolgt die Betreuung durch ein Team von Professorinnen und Professoren des Promotionskollegs. Aktuell sind 15 HSHL-Professorinnen und -Professoren in verschiedenen Fachgruppen aktiv. Bei kooperativen Promotionen wird die Betreuung gemeinsam mit den Professorinnen und Professoren der Partneruniversität durchgeführt.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Sabine Fuchs
Telefon: +49 (0)2381 8789-841
E-Mail: sabine.fuchs@hshl.de
Michael Luksin
Telefon: +49 (0)2381 8789-851
E-Mail: michael.luksin@hshl.de
