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Ist PA6 schwer entflammbar? Erklärte Brandeigenschaften von Polyamid 6

Die direkte Antwort: Ist PA6 schwer entflammbar?

Standard Polyamid 6 (PA6) ist nicht von Natur aus schwer entflammbar . In seiner unmodifizierten Form ist PA6 ein brennbarer Thermoplast, der sich bei direkter Flamme entzündet und nach Entfernung der Zündquelle weiter brennt. Es erreicht typischerweise nur a UL94 HB (horizontale Verbrennung) Klassifizierung, die die niedrigste Einstufung auf der UL94-Entflammbarkeitsskala darstellt – was bedeutet, dass es langsam brennt und nicht selbstverlöschend ist.

Dies ist jedoch nicht die ganze Geschichte. Durch die Zugabe von flammhemmenden (FR) Additiven und Verstärkungsmitteln kann PA6 so konstruiert werden, dass es deutlich höhere Brandschutzstandards erfüllt, einschließlich UL94 V-0 – der strengsten vertikalen Brandklassifizierung. Bei der Spezifikation von Materialien für sicherheitskritische Anwendungen ist es wichtig, den Unterschied zwischen Standard-PA6- und flammhemmenden PA6-Typen zu verstehen.

Wie sich PA6 im Feuer verhält: Die grundlegende Chemie

Polyamid 6 ist ein teilkristallines thermoplastisches Polymer, das durch ringöffnende Polymerisation von Caprolactam hergestellt wird. Sein Rückgrat besteht aus sich wiederholenden Amidbindungen (-CO-NH-), die ihm starke mechanische Eigenschaften verleihen, aber auch sein Verbrennungsverhalten bestimmen.

Unter Einwirkung von Hitze und Flammen durchläuft PA6 einen zweistufigen thermischen Abbauprozess. Bei Temperaturen zwischen 300 °C und 400 °C beginnen die Polymerketten zunächst zu depolymerisieren, wobei Caprolactam-Monomer und andere flüchtige organische Verbindungen freigesetzt werden. Diese flüchtigen Stoffe vermischen sich dann mit dem Umgebungssauerstoff und verbrennen, wodurch die Flamme erhalten bleibt. Die Der limitierende Sauerstoffindex (LOI) von Standard-PA6 beträgt etwa 24–26 %. Das bedeutet, dass zur Aufrechterhaltung der Verbrennung nur geringfügig mehr Sauerstoff benötigt wird, als in normaler Luft vorhanden ist (20,9 %). Dadurch ist es in reinen, sauerstoffarmen Umgebungen technisch gesehen selbstverlöschend, unter realen Bedingungen jedoch leicht entflammbar.

Bei der Verbrennung von PA6 entstehen auch giftige Nebenprodukte wie Kohlenmonoxid, Blausäure (in Spuren) und stickstoffhaltige Verbindungen. Diese Rauch- und Gastoxizität ist ein wichtiger Gesichtspunkt in geschlossenen Umgebungen wie Eisenbahnwaggons, Flugzeugkabinen und Gebäudeinnenräumen – alles Bereiche, in denen die Brandschutzvorschriften besonders streng sind.

Wichtige Brandeigenschaften von unmodifiziertem PA6

Eigentum Wert / Bewertung Bedeutung
UL94-Bewertung HB Langsames horizontales Brennen; nicht selbstverlöschend
Limitierender Sauerstoffindex (LOI) ~24–26 % Etwas über dem Umgebungssauerstoff; in der Luft brennbar
Zündtemperatur ~420–450°C Mäßiger Widerstand gegen Entzündung durch äußere Hitze
Schmelzpunkt ~220°C Tropfen beim Schmelzen, Gefahr der Brandausbreitung
Rauchdichte Mäßig Relevant für Vorschriften für geschlossene Räume
Brandeigenschaften von standardmäßigem, unmodifiziertem Polyamid 6 unter typischen Testbedingungen

Ein weiteres Problem beim Verbrennen von PA6 ist das Tropfen der Schmelze. Im Gegensatz zu verkokungsbildenden Polymeren wie Polycarbonat neigt PA6 beim Entzünden dazu, zu schmelzen und zu tropfen. Diese brennenden Tröpfchen können das Feuer auf angrenzende Materialien übertragen, wodurch die tatsächliche Brandgefahr größer ist, als die eigene Verbrennungsgeschwindigkeit des Polymers vermuten lässt.

UL94-Bewertungen erklärt: Wo passt PA6 hin?

Der von Underwriters Laboratories veröffentlichte UL94-Standard ist das am häufigsten verwendete Klassifizierungssystem für die Entflammbarkeit von Kunststoffmaterialien in elektrischen und elektronischen Anwendungen. Wenn Sie verstehen, was jede Bewertung bedeutet, können Sie die Leistung von PA6 in einen Kontext setzen.

  • HB (horizontale Verbrennung): Die Probe brennt bei Dicken unter 3 mm mit einer Geschwindigkeit von weniger als 76 mm/min oder hört vor der 100-mm-Marke auf zu brennen. Dies ist die Mindestklassifizierung – sie bedeutet nicht, dass das Material vor der Ausbreitung eines Feuers sicher ist.
  • V-2: Nach zwei 10-sekündigen Flammenanwendungen hört die Probe innerhalb von 30 Sekunden auf zu brennen. Brennende Tropfen sind erlaubt, sofern sie ein Wattepad unter der Probe nicht entzünden.
  • V-1: Die Probe erlischt innerhalb von 30 Sekunden von selbst. Brennende Tropfen sind erlaubt, dürfen aber den Watteindikator nicht entzünden.
  • V-0: Die Probe erlischt innerhalb von 10 Sekunden von selbst. Keine brennenden Tropfen. Dies ist die höchste Standardklassifizierung für vertikale Verbrennungen und wird für die anspruchsvollsten Elektrogehäuse, Steckverbinder und Leistungsschaltergehäuse benötigt.
  • 5VA / 5VB: Hierbei handelt es sich um Flammenausbreitungswerte, die anhand eines größeren Brenners und einer längeren Flammenanwendung ermittelt werden und für bestimmte Gehäuse und Strukturkomponenten verwendet werden.

Standard-PA6-Typen erreichen nur HB. Flammhemmende PA6-Typen können V-0 bei Dicken von nur 0,4 mm erreichen , je nach Formulierung. Einige halogenfreie FR-PA6-Typen haben die Einstufung V-0 bei 0,8 mm – eine bemerkenswerte Leistung angesichts der natürlichen Entflammbarkeit des Polymers. Diese FR-Typen sind bei großen Lieferanten kommerziell erhältlich und werden jährlich in Hunderten Millionen elektrischen Komponenten verwendet.

In PA6 verwendete flammhemmende Additive: Wie Hersteller FR-Qualitäten erreichen

Die Feuerbeständigkeit von Polyamid 6 kann durch die Compoundierung mit Flammschutzsystemen während der Schmelzverarbeitungsphase erheblich verbessert werden. Unterschiedliche Additivchemien wirken über unterschiedliche Mechanismen und jede weist Kompromisse hinsichtlich Leistung, Umweltprofil, Verarbeitungsschwierigkeit und Kosten auf.

Halogenierte Flammschutzmittel

Bromierte Flammschutzmittel (BFRs), insbesondere bromiertes Polystyrol und Decabromdiphenylethan in Kombination mit Antimontrioxid (Sb₂O₃), waren in der Vergangenheit die effizientesten Flammschutzmittel für PA6. Sie wirken in der Gasphase, indem sie die radikalische Kettenreaktion der Verbrennung unterbrechen. Beladungsgrade von 15–20 % bromhaltiger Verbindung plus 4–6 % Sb₂O₃ reichen in der Regel aus, um UL94 V-0 in PA6 zu erreichen. Die Nachteile sind gut dokumentiert: Einschränkungen gemäß RoHS für bestimmte Anwendungen, Bedenken hinsichtlich persistenter organischer Schadstoffe und korrosiver Gase, die bei der Verbrennung entstehen.

Halogenfreie Flammschutzmittel (HFFR)

Der wachsende Regulierungs- und Kundendruck hat die Einführung halogenfreier FR-Systeme in PA6 beschleunigt. Die vorherrschende Technologie basiert auf Aluminiumdiethylphosphinat (AlPi) , oft unter Handelsnamen wie Exolit OP von Clariant verkauft. AlPi funktioniert hauptsächlich in der Gasphase, ähnlich wie Halogene, fördert aber auch die Verkokungsbildung in der kondensierten Phase. Eine typische Beladung von 15–25 % AlPi in PA6 GF30 (30 % glasfaserverstärktes PA6) ergibt eine V-0-Bewertung bei 0,8 mm, wobei die LOI-Werte auf ansteigen 32–38 % — weit über dem, was für die Selbstverlöschung in der Luft erforderlich ist.

Roter Phosphor ist eine weitere halogenfreie Option, die sich besonders bei glasfaserverstärkten PA6-Typen bewährt. Bei Beladungen von nur 6–10 % können V-0-Bewertungen erreicht werden. Es verleiht dem Teil jedoch eine rote Farbe und erfordert aufgrund der Feuchtigkeitsempfindlichkeit und der möglichen Bildung von Phosphingas während der Verarbeitung eine sorgfältige Handhabung.

Intumeszierende Systeme

Intumeszierende Flammschutzmittel wirken, indem sie sich beim Erhitzen ausdehnen und eine verkohlte, schaumige Schutzschicht auf der Polymeroberfläche bilden, die physikalisch verhindert, dass Wärme und Sauerstoff das darunter liegende Material erreichen. Diese Systeme sind bei Polyolefinen und Beschichtungen häufiger anzutreffen, können aber auch für PA6 angepasst werden, insbesondere wenn eine geringe Rauchtoxizität im Vordergrund steht – etwa im Nahverkehr und bei Bauanwendungen.

Flammschutzmittel auf Mineralbasis

Aluminiumhydroxid (ATH) und Magnesiumhydroxid (MDH) setzen beim Erhitzen Wasserdampf frei, wodurch die Brennzone gekühlt und brennbare Gase verdünnt werden. Obwohl sie umweltfreundlich und raucharm sind, erfordern sie sehr hohe Beladungen (typischerweise 50–65 Gew.-%), um eine sinnvolle Flammhemmung in PA6 zu erreichen, was die mechanischen Eigenschaften erheblich beeinträchtigt. Daher werden sie selten als primäres FR-System in strukturellen PA6-Komponenten verwendet.

PA6 vs. PA66 vs. andere Polyamide: Vergleich der Brandschutzeigenschaften

PA6 wird häufig mit seinem nahen Verwandten PA66 (Polyamid 66) sowie mit anderen technischen Thermoplasten verglichen. Hinsichtlich der inhärenten Entflammbarkeit sind PA6 und PA66 ziemlich ähnlich – beide sind in unveränderter Form HB-bewertet mit LOI-Werten im Bereich von 24–28 %. Einige Unterschiede sind jedoch erwähnenswert.

Material UL94 (unmodifiziert) LOI (%) Erreichbare FR-Bewertung
PA6 (Standard) HB 24–26 V-0 (mit FR-Zusätzen)
PA66 (Standard) HB 26–28 V-0 (mit FR-Zusätzen)
PA12 HB ~23 V-2 bis V-0
Polycarbonat (PC) V-2 ~27 V-0 (mit FR-Zusätzen)
PBT (Standard) HB ~21 V-0 (mit FR-Zusätzen)
PPS V-0 ~44 Von Natur aus V-0
Vergleichendes Brandverhalten gängiger technischer Thermoplaste in unmodifizierter Form

PA6 ist deutlich einfacher und kostengünstiger mit FR-Additiven zu vermischen als PA66, unter anderem weil seine niedrigere Verarbeitungstemperatur (ungefähr 230–260 °C gegenüber 270–290 °C für PA66) den Formulierern mehr Flexibilität bietet, ohne das flammhemmende Additiv zu beeinträchtigen. Dies hat FR PA6 zu einer kommerziell vorherrschenden Wahl für kostenempfindliche, hochvolumige Elektrokomponenten gemacht.

Wenn die inhärente Flammwidrigkeit oberste Priorität hat und die Kosten zweitrangig sind, bieten Materialien wie Polyphenylensulfid (PPS), Polyetherimid (PEI) und bestimmte Flüssigkristallpolymere (LCP) die V-0-Bewertung ohne FR-Zusätze, wobei die LOI-Werte oft über 40 % liegen. Diese werden dort eingesetzt, wo die Zuverlässigkeit unter Brandeinwirkung nicht verhandelbar ist – beispielsweise bei Steckverbindern in der Luft- und Raumfahrt oder bei Gehäusen für medizinische Geräte.

Anwendungen, bei denen flammhemmendes PA6 üblicherweise vorgeschrieben ist

Flammhemmende Typen von Polyamid 6 werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, in denen sowohl mechanische Leistung als auch Brandschutz entscheidende Anforderungen sind. Die Kombination aus dem hervorragenden Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, chemischer Beständigkeit und Verarbeitbarkeit von PA6 mit der Brandschutzklasse V-0 macht es zu einer praktischen Wahl in Situationen, in denen andere FR-Polymere die strukturellen Anforderungen nicht erfüllen würden oder aus Kostengründen unerschwinglich wären.

Elektrische und elektronische Komponenten

Dies ist mit Abstand das größte Marktsegment für FR PA6. Für Leistungsschaltergehäuse, Klemmenblöcke, Steckverbinderkörper, Relaissockel und Kabelmanagementsysteme sind häufig PA6-Qualitäten nach UL94 V-0 vorgeschrieben. IEC 60695 und UL 508 – Normen für Gehäuse elektrischer Geräte – schreiben oft die V-0-Klassifizierung vor. Besonders verbreitet ist FR PA6 GF30 (glasfaserverstärkt mit 30 % Glasanteil), da die Glasfaser nicht nur die Steifigkeit und Dimensionsstabilität verbessert, sondern auch die FR-Leistung steigert, indem sie den Schmelzfluss und die Tropfneigung bei der Verbrennung reduziert.

Elektrische Systeme für Kraftfahrzeuge

Mit der Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybridfahrzeugen ist die Nachfrage nach flammhemmenden technischen Kunststoffen für Anwendungen unter der Motorhaube und in der Nähe von Batterien rasant gestiegen. PA6 FR-Typen werden für Hochspannungs-Steckergehäuse, Endplatten von Batteriemodulen, Sammelschienenabdeckungen und Ladeanschlusskomponenten verwendet. Es wird erwartet, dass das Wachstum des globalen Elektrofahrzeugmarktes bis 2030 zu einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von über 6 % für den FR-Polyamidverbrauch führen wird , laut Marktforschungsberichten von Analysten wie Grand View Research und MarketsandMarkets. Diese Komponenten müssen sowohl der mechanischen Belastung durch Vibrationen als auch der thermischen Belastung durch die Nähe zu Hochenergiesystemen standhalten und gleichzeitig FMVSS- und OEM-spezifische Brandschutznormen erfüllen.

Schiene und Nahverkehr

Die Norm EN 45545 regelt den Brandschutz von Schienenfahrzeugen in Europa und ihre Anforderungen gehen über UL94 hinaus und fordern eine niedrige Rauchdichte, eine geringe Wärmeentwicklung und eine geringe Toxizität der Verbrennungsgase. Standardmäßige FR-PA6-Typen, die nur UL94 V-0 erfüllen, erfüllen möglicherweise nicht die Anforderungen von EN 45545 HL2 oder HL3. Für Sitzkomponenten, Kabelkanäle und Innenverkleidungen in Zügen und U-Bahnen werden spezielle PA6-Compounds mit geringer Rauchentwicklung und geringer Toxizität (LSLT) entwickelt. Diese Formulierungen kombinieren häufig phosphorbasierte Flammschutzmittel mit verkohlungsfördernden Co-Additiven und werden neben UL94 nach NF P 92-501, ISO 5659-2 und NF X 70-100 getestet.

Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte

Laptopgehäuse, Netzteilgehäuse, Gehäuse von Elektrowerkzeugen und Komponenten von Küchengeräten verwenden zunehmend halogenfreies FR PA6, um sowohl UL 94 V-0 als auch die Halogenfreiheitsanforderungen großer OEMs (insbesondere derjenigen, die der Richtlinie IEC 61249-2-21 folgen) zu erfüllen. Die ästhetischen Vorteile von PA6 – es ist in der Lage, feine Oberflächenstrukturen anzunehmen und in einer breiten Farbpalette erhältlich zu sein – tragen zu seiner Attraktivität gegenüber weniger verarbeitbaren FR-Polymeren bei.

Einfluss flammhemmender Additive auf die mechanischen Eigenschaften von PA6

Eine häufige Sorge bei der Spezifikation von FR PA6 ist, ob das Erreichen einer V-0-Bewertung auf Kosten der mechanischen Leistung geht, die PA6 überhaupt attraktiv macht. Die Antwort hängt stark vom verwendeten FR-System ab und davon, ob die Mischung verstärkt ist.

Bei unverstärktem PA6 führt die Zugabe von 20–25 % halogenfreien FR-Additiven typischerweise zu einer spürbaren Verringerung der Zugfestigkeit (von etwa 80 MPa auf 55–65 MPa), der Bruchdehnung (von ~30 % auf 5–15 %) und der Schlagzähigkeit. Dies liegt daran, dass es sich bei den FR-Additiven im Wesentlichen um inerte Füllstoffe handelt, die die Polymermatrix zerstören, ohne zur Tragfähigkeit beizutragen. Das Material wird spröder und kerbempfindlicher.

Wenn FR PA6 jedoch glasfaserverstärkt wird, ändert sich das Bild erheblich. FR PA6 GF30 kann eine Zugfestigkeit von über 140 MPa und einen Biegemodul von über 8.000 MPa beibehalten , erfüllt aber weiterhin UL94 V-0. Die Glasfasern kompensieren den Verdünnungseffekt der FR-Additive auf die Polymermatrix, und in vielen Fällen arbeiten das FR-System und die Glasfasern synergetisch – das Glas reduziert das Tropfen und das FR unterdrückt die Entzündung.

Note Zugfestigkeit (MPa) Biegemodul (MPa) Schlagfestigkeit (kJ/m²) UL94-Bewertung
PA6 Unmodifiziert ~80 ~2.800 ~50 HB
PA6 FR (unverstärkt) ~60 ~2.500 ~25–35 V-0 oder V-2
PA6 GF30 (Standard) ~175 ~8.500 ~80 HB
PA6 FR GF30 ~145–160 ~8.000–9.000 ~60–70 V-0
Indikative mechanische Eigenschaften von PA6-Typen – Werte variieren je nach Lieferant und Testbedingungen (ISO 527, ISO 178, ISO 180)

Ein weiterer Gesichtspunkt ist die Feuchtigkeitsaufnahme. PA6 absorbiert mehr Feuchtigkeit als PA66 (ca. 9–10 % bei Sättigung gegenüber 7–8 %), und absorbierte Feuchtigkeit wirkt als Weichmacher, wodurch die Steifigkeit verringert und Maßtoleranzen verändert werden. Für FR-PA6-Komponenten in feuchten Umgebungen wie Schaltanlagen im Freien oder Schiffsanwendungen muss die Materialauswahl konditionierte (feuchtigkeitsausgleichende) Eigenschaftswerte und nicht Daten im trockenen Zustand berücksichtigen.

Regulatorische Standards und Zertifizierungen, die Sie bei der Spezifikation von FR PA6 kennen sollten

Um sich in den Brandnormen für Polyamid 6 zurechtzufinden, müssen Sie wissen, welche Tests für Ihre spezifische Anwendung und Ihren Markt gelten. Verschiedene Branchen und Regionen verwenden unterschiedliche Standards, und ein Material, das einen Test besteht, entspricht möglicherweise nicht einem anderen.

  • UL 94 (USA / Global E&E): Der Standard für die Entflammbarkeit von Kunststoffmaterialien, die in Geräten und Geräten verwendet werden. V-0 ist für die anspruchsvollsten Elektrogehäuse erforderlich. UL-gelistete FR PA6-Typen tragen eine spezielle UL Yellow Card mit den getesteten Dicken und Farben.
  • IEC 60695-11-10: Das internationale Äquivalent von UL94 für vertikale und horizontale Brennprüfungen, das in IEC-konformen Märkten wie der EU, China, Japan und Südkorea verwendet wird.
  • GWFI / GWIT (IEC 60695-2-12 / -2-13): Tests zum Glühdraht-Entflammbarkeitsindex und zur Glühdraht-Zündtemperatur simulieren das Zündrisiko durch einen überlasteten Widerstand oder Glühdraht in elektrischen Geräten. FR-PA6-Typen müssen separat auf GWFI (typischerweise 960 °C-Anforderung) und GWIT getestet werden, da eine V-0-Bewertung nicht automatisch die Glühdrahtleistung garantiert.
  • EN 45545 (Eisenbahn): Die europäische Norm für den Brandschutz in Schienenfahrzeugen. Es klassifiziert Materialien in verschiedene Gefahrenstufen (HL1, HL2, HL3) für verschiedene Fahrzeugtypen und Einsatzszenarien, wobei HL3 am strengsten ist (z. B. für sehr lange Tunnel). Zu den Tests gehören Kegelkalorimeter (ISO 5660-1), Rauchdichte (ISO 5659-2) und Gastoxizität (NF X 70-100).
  • RoHS-Richtlinie (EU 2011/65/EU, geändert 2015/863/EU): Beschränkt die Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe, einschließlich einiger bromierter Flammschutzmittel (PBB und PBDE), in Elektro- und Elektronikgeräten. Viele Kunden verlangen mittlerweile eine vollständige RoHS-Konformität sowie den Status „Halogenfreiheit“ gemäß IEC 61249-2-21.
  • REACH (EG 1907/2006): Erfordert eine Stoffregistrierung und kann bestimmte FR-Zusatzstoffe einschränken, die als besonders besorgniserregende Stoffe (SVHCs) identifiziert wurden. Lieferanten von FR-PA6-Compounds sollten aktuelle REACH-Erklärungen vorlegen, die die spezifischen verwendeten Zusatzstoffe abdecken.

Eine praktische Überlegung: Die Einstufung V-0 bezieht sich speziell auf die getestete Farbe und Dicke auf der UL Yellow Card . Eine PA6 FR-Klasse, die in Schwarz mit V-0 bei 0,8 mm aufgeführt ist, kann diese Einstufung in Rot oder Gelb möglicherweise nicht erreichen, da Pigmente das Verbrennungsverhalten beeinflussen können. Stellen Sie immer sicher, dass die spezifische Farbe und Wandstärke Ihres Teils durch die UL-Listung des Lieferanten abgedeckt ist, bevor Sie das Design abschließen.

Praktischer Auswahlleitfaden: Wann sollte man Standard-PA6 im Vergleich zu FR-PA6 verwenden?

Bei der Wahl zwischen Standard- und flammhemmenden Polyamid 6-Typen müssen die Brandschutzanforderungen gegen Kosten, mechanische Leistung, Verarbeitungseigenschaften und behördliche Auflagen abgewogen werden. Die folgende Anleitung deckt die häufigsten Entscheidungspunkte ab.

Verwenden Sie Standard-PA6, wenn:

  • Für die Anwendung gelten keine besonderen Anforderungen an Brandschutznormen und sie wird in der Nähe potenzieller Zündquellen betrieben.
  • Die maximale mechanische Leistung (insbesondere Schlagfestigkeit und Dehnung) ist wichtiger als das Brandverhalten.
  • Das Teil wird in Struktur-, Verschleiß- oder Flüssigkeitshandhabungsanwendungen wie Zahnrädern, Lagern, Pumpengehäusen oder Kabelbindern in nichtelektrischen Zusammenhängen verwendet.
  • Die Kosten sind ein Haupteinschränkungsfaktor und die Endnutzungsumgebung stellt kein Brandrisiko dar, das gemindert werden muss.

Verwenden Sie flammhemmendes PA6, wenn:

  • Die Anwendung fällt unter eine Norm, die UL94 V-0 oder V-2 erfordert (z. B. IEC 60669-Schaltergehäuse, IEC 60317-Steckverbinder, IEC 60947-Steuergeräte).
  • Die Komponente befindet sich in unmittelbarer Nähe von stromführenden Stromkreisen oder wärmeerzeugenden Elementen, bei denen eine Zündung wahrscheinlich ist.
  • Der OEM hat Anforderungen an halogenfreie Materialien, die durch Kundenspezifikationen oder regionale Gesetze bestimmt werden.
  • Das Teil ist für Schienen-, Luft- und Raumfahrt- oder Nahverkehrsanwendungen gemäß EN 45545 oder gleichwertigen Normen bestimmt.
  • Das Produkthaftungsrisiko im Brandfall stellt ein Problem dar, und für Versicherungs- oder Zertifizierungszwecke ist die dokumentierte Einhaltung einer Brandnorm erforderlich.

FR PA6 erzielt einen Preisaufschlag von ca 15–40 % gegenüber Standard-PA6 Abhängig vom FR-System und ob auch eine Glasverstärkung enthalten ist. Bei Großserienproduktionen, bei denen Brandschutzvorschriften zwingend vorgeschrieben sind, ist dieser Aufpreis im Vergleich zu den Kosten und dem Risiko der Verwendung eines nicht konformen Materials und der Gefahr von Ausfällen oder Produktrückrufen in der Regel durchaus gerechtfertigt.

Bemerkenswerte kommerzielle FR PA6-Qualitäten und -Lieferanten

Mehrere weltweit tätige Polymercompounder produzieren bewährte FR-PA6-Produktlinien mit dokumentierten UL-Zulassungen und umfassenden Daten zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Die folgenden gehören zu den am häufigsten spezifizierten im technischen Design.

  • BASF Ultramid B3ZG6: Ein glasfaserverstärkter PA6 FR-Typ mit 30 % GF-Anteil und V-0-Zertifizierung. Weit verbreitet in elektrischen Steckverbindern und Miniatur-Leistungsschaltern. Halogenfreie Version erhältlich als Ultramid B3ZG6 HR.
  • DSM / Envalior Akulon K224-HG6 FR: Ein halogenfreier PA6 GF30-Typ, der V-0 bei 0,75 mm erfüllt und häufig in elektrischen Systemen von Kraftfahrzeugen und in der Unterhaltungselektronik verwendet wird. Bietet eine hervorragende Kriechstromfestigkeit (CTI ≥ 600 V).
  • Lanxess Durethan BKV 30 FN04: Ein halogenfreies FR PA6 mit 30 % Glasverstärkung. Diese Sorte trägt UL94 V-0 bei 0,8 mm und erfüllt GWFI 960 °C / GWIT 775 °C, wodurch sie für anspruchsvolle IEC 60335-Geräteanwendungen geeignet ist.
  • Solvay Technyl A 218 V30 Schwarz: Ein schwarzer PA6 GF30-Typ der Klasse V-0 mit guter langfristiger thermischer Stabilität für den Einsatz in elektrischen Gehäusen unter der Motorhaube von Kraftfahrzeugen, die erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind.
  • Radici Radilon A RV300 NHF: Ein halogenfreies FR PA6 GF30 mit V-0-Klassifizierung, das in europäischen elektrischen Schaltanlagen und Schienenkomponentenanwendungen weit verbreitet ist.

Fordern Sie bei der Bewertung kommerzieller FR-PA6-Qualitäten immer die vollständige UL-Yellow-Card, das Sicherheitsdatenblatt (SDB) und idealerweise Prüfdaten Dritter für Glühdrahtwiderstand und CTI (Comparative Tracking Index) an, da diese Eigenschaften nicht allein durch UL94 erfasst werden und häufig in IEC-Normen für elektrische Geräte spezifiziert werden.

Zusammenfassung: Was Sie über PA6 und Flammwidrigkeit wissen müssen

Um alle wichtigen Punkte zusammenzufassen: Standard-Polyamid 6 ist nicht schwer entflammbar und sollten nicht in Anwendungen verwendet werden, bei denen die Einhaltung von Brandschutzbestimmungen erforderlich ist. Mit seiner UL94-HB-Einstufung und einem LOI von etwa 24–26 % gehört es fest zur Kategorie der brennbaren technischen Thermoplaste. Es brennt, tropft und verlöscht unter normalen atmosphärischen Bedingungen nicht von selbst.

Dennoch ist PA6 ein außergewöhnlich vielseitiges Basispolymer. Wenn es mit geeigneten flammhemmenden Additiven – insbesondere halogenfreien Phosphinatsystemen in glasfaserverstärkten Formulierungen – vermischt wird, wird es zu einem leistungsstarken technischen Werkstoff mit V-0-Bewertung, der die anspruchsvollsten Anforderungen der Elektro-, Automobil- und Schienenindustrie erfüllt. FR PA6 GF30-Typen erreichen routinemäßig UL94 V-0 bei 0,8 mm und behalten gleichzeitig Zugfestigkeiten über 140 MPa bei Dies zeigt, dass Brandschutz und strukturelle Leistung sich nicht gegenseitig ausschließen müssen.

Die Entscheidung für die Verwendung von Standard- oder FR-PA6 sollte auf einem klaren Verständnis der geltenden Brandschutznormen, des spezifischen Brandrisikoprofils der Anwendungsumgebung und der mechanischen und verarbeitungstechnischen Einschränkungen des Entwurfs beruhen. Im Zweifelsfall ist die Angabe einer FR-Klasse – insbesondere einer halogenfreien mit dokumentierter UL-Zulassung – der risikoärmere Weg bei jeder Anwendung, bei der eine Brandgefahr auch nur unwahrscheinlich ist.