Die Dissertation von Michael Luksin, das Ergebnis einer kooperativen Promotion an der Universität Siegen und der Hochschule Hamm-Lippstadt (HSHL), zeigt, dass halogenfreie Flammschutzsysteme auf Basis von Phosphor und Schwefel eine vielversprechende und nachhaltigere Alternative zu herkömmlichen halogenhaltigen Additiven für Polystyrolschaumstoffe sein können. Polystyrolschaumstoffe sind leichte, isolierende Kunststoffe, die in Wärmedämmplatten, Verpackungen und Verpackungspolstern eingesetzt werden.
Vorteile der nachhaltigeren Flammschutzsysteme
Luksin untersuchte in seiner Forschungsarbeit neuartige Flammschutzsysteme, die einen vergleichbaren Brandschutz wie herkömmliche halogenhaltige Systeme bieten, jedoch bei Bränden weniger korrosive oder umweltbelastende Abbauprodukte freisetzen. Dieses Ziel konnte mit der Entwicklung und Prüfung eines Phosphor-Schwefel-Systems (P-S-System) erreicht werden. Dabei wurde deutlich, dass die Flammschutzeffizienz des P-S-Systems maßgeblich durch die Gesamtmenge an Phosphor bestimmt wird. Die genaue chemische Form der Phosphor-Verbindungen spielt hingegen nur eine untergeordnete Rolle – was die Auswahl und Kostenplanung in der Entwicklung vereinfacht.
Darüber hinaus konnten neue Styrol-Copolymere, also modifizierte Kunststoffe auf der Basis von Polystyrol, die flammhemmende Eigenschaften haben, entwickelt werden, die ein vielversprechendes Potenzial aufweisen. Analysen zum Mechanismus zeigten, dass der Flammschutz auf zwei Wegen funktioniert: Zum einen verändert sich beim Erhitzen die Zersetzung des Materials so, dass die Fließfähigkeit der Schmelze erhöht wird, wodurch flammhemmende Stoffe im Material frühzeitiger wirken können. Zum anderen greifen reaktive Schwefelverbindungen in die Brandreaktionen in der Luft ein. Diese kombinierten Effekte reduzieren die Brennbarkeit deutlich.
Forschung mit Praxisrelevanz
Die Dissertation hat hohe Praxisrelevanz: Vor dem Hintergrund verschärfter gesetzlicher Vorlagen und eines wachsenden Bedarfs an umweltfreundlichen Materialien ist die Entwicklung sowohl für Industrie als auch für die Gesellschaft insgesamt von großer Bedeutung. Darüber hinaus liefert die Dissertation fundamentale Erkenntnisse zu den zugrunde liegenden Struktur-Eigenschafts-Zusammenhängen und Wirkmechanismen dieser neuartigen Flammschutzsysteme.
Prof. Dr. Sabine Fuchs, Betreuerin der Dissertation an der HSHL aus dem Lehrgebiet "Chemie und Materialwissenschaften" beschreibt die Ergebnisse der Forschungsarbeit von Michael Luksin als sehr gewinnbringend: "Die Arbeit mündete bereits in drei erteilten Patenten und liefert Grundlagenwissen, das eine gezielte Weiterentwicklung ermöglicht. Zentrale Erkenntnisse der Dissertation fließen an der HSHL bereits in ein weiteres laufendes Promotionsprojekt ein. Wir gratulieren Herrn Luksin zu diesem sehr guten Promotionsergebnis, wünschen für seinen weiteren Weg viel Erfolg und werden ihn in der Arbeitsgruppe 'Funktionale Kunststoffadditive' sehr vermissen."
Die Dissertation mit dem Titel "Entwicklung, Charakterisierung und Prüfung von neuartigen Polystyrol-Rezepturen mit reduziertem Brandverhalten" wird zu einem späteren Zeitpunkt über die Bibliothek der Universität Siegen veröffentlicht. Die HSHL gratuliert Michael Luksin zu diesem akademischen Erfolg.
Zur Person
Michael Luksin studierte Chemieingenieurwesen an der Fachhochschule Münster. Anschließend absolvierte er ein Masterstudium der Chemie an der Technischen Universität Dortmund. Sein Promotionsstudium nahm er an der Universität Siegen auf und absolvierte dieses in Kooperation mit der HSHL, wo er in der Arbeitsgruppe "Funktionale Kunststoffadditive" als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig war. Heute arbeitet Luksin in der Industrie und ist bei einem international agierenden Masterbatch-Hersteller für Kunststoffanwendungen beschäftigt.
Promovieren an der Hochschule Hamm-Lippstadt
Neben der kooperativen Promotion in Zusammenarbeit mit einer Universität gibt es über das Promotionskolleg NRW (PK NRW) auch die Möglichkeit, direkt an der HSHL zu promovieren. Bei der Promotion am PK NRW erfolgt die Betreuung durch ein Team von Professor*innen des Promotionskollegs. 15 HSHL-Professor*innen sind hier aktuell in verschiedenen Fachgruppen aktiv. Die Betreuung bei einer kooperativen Promotion hingegen wird gemeinsam mit Professor*innen der in Zusammenarbeit stehenden Universität übernommen.