Phenolic Foam

Advanced Materials – Grundlage innovativer Gebäude

Fraunhofer CSE und Partner entwickeln neuen Phenolharzschaum auf Basis von organischen Komponenten

© Fraunhofer CSE

Proben eines nicht korrodierenden, nicht brennbaren und günstigen Phenolharzschaums auf Basis von organischen Komponenten, der vom Fraunhofer CSE mitentwickelt wird.

Phenolharze, die in den USA in den 1980er Jahren hergestellt wurden, waren mit einem pH-Wert von zirka 2,0 - 3,0 sehr sauer, weil sie einen starken Sulfonsäure-Katalysator beinhalteten. Dies führte zu einer Reihe von korrosionsbedingten Baumängeln bei Metall-Dächern mit Phenolharzisolierung, wenn diese Isolierung in Kontakt mit Feuchtigkeit kam. Daher wurde Phenolharz in den frühen 1990er Jahren vom US-Markt genommen. Forscher der University of Tennessee, Knoxville, der Atlas Roofing Corporation und des Fraunhofer CSE haben nun auf Basis von organischen Komponenten einen nicht korrodierenden, nicht brennbaren, günstigen Phenolharzschaum entwickelt, der zur Isolierung von Gebäuden verwendet werden kann. Das Projekt wird vom U.S. Department of Energy Building Technology Office finanziert.

Das Ziel des Forscherteams sind pH-Werte von mehr als 4,5, sowie eine Wärmeleitfähigkeit von 0,018 W/(m*K) unter Anwendung neuartiger Schaum erzeugender und Schaum härtender Verfahren. Um die Säurehaltigkeit zu reduzieren, ersetzen die Wissenschaftler den stark sauren Sulfonsäure-Katalysator durch weniger säurehaltige, organisch basierte und günstige Komponenten. Leichte Nanozellulose-Fasern werden dem Stoff hinzugefügt, um die Schaummatrix zu verstärken. Zusätzlich wird durch günstige Infrarot-Opazifierer und reflektierende Folie die thermische Leistung verbessert. Wenn die Kommerzialisierung erfolgreich ist, wird der neu entwickelte, auf organischen Komponenten basierende Schaum mit einem höheren pH-Wert die Bauindustrie mit einer innovativen Option für Isolierungsanwendungen bereichern. Die bisherigen Resultate sind vielversprechend: Neueste Proben überzeugen mit einem pH-Wert von 4,5. Gegenstand weiterer Forschung wird die kontinuierliche Verbesserung der Qualität des Schaums und eine Minderung der Kosten sein. Erreicht werden soll dies durch eine Reduzierung der verwendeten Menge von Treibmittel und Katalysator, sowie durch eine Optimierung der Schaumdichte und durch eine Verbesserung der Aushärtezeit.