Im Falle eines Bauteilbrandes muss die Vergusskomponente in vielen Anwendungen selbstverlöschende Eigenschaften aufweisen. (Quelle: Wevo)
Die Elektro- und Elektronik-Industrie sieht sich steigenden technischen Anforderungen in Bezug auf die Betriebssicherheit, höheren Energiedichten und daher höheren Temperaturbelastungen der eingesetzten Komponenten gegenüber, gleichzeitig muss die Brandgefahr verringert werden. Dies wird durch Trends wie E-Mobilität, Energiespeicherung und intelligente Stromnetze weiter vorangetrieben, was die Entwicklung moderner polymerer Isolier- und Dämmmaterialien erforderlich macht. Im Bereich flammgeschützter Anwendungen gelten Zulassungen der Underwriters Laboratories (UL) international und branchenübergreifend als Voraussetzung für die Materialwahl. Die US-amerikanische Organisation ist bekannt für ihre hohen Standards bezüglich der Gewährleistung der Produktsicherheit.
Wevo hat neben den bereits zertifizierten Produkten weitere, zum Teil komplett neu entwickelte Vergussmassen durch UL prüfen lassen. Die RTI-Zertifizierung bezieht sich auf die Langzeittemperaturbeständigkeit. Diese liegt bei Polyurethanen üblicherweise bei maximal 130 °C, was der Isolierstoffklasse B entspricht – Isolierstoffklassen sind ein per DIN-Norm festgelegtes System zur Einordnung der maximalen Einsatztemperatur von Materialien. Bereits seit längerem umfasst die Wevo-Produktpalette Polyurethan-Vergussmassen, die den RTI von 130 °C übersteigen, darunter beispielsweise Wevopur 403 FL mit einem zertifizierten RTI von 155 °C (Isolierstoffklasse F: mind. 155 °C).
Vergussmasse mit sehr hohem RTI
Die Polyurethan-Vergussmasse Wevopur 60416 FL erreicht einen RTI von 160 °C, nachdem sich die aufwändige Überprüfung über mehr als ein Jahr erstreckt hat. Zudem hat das Produkt eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 1,6 W/m · K, so dass selbst bei hohen Umgebungstemperaturen dauerhaft mehr Wärme aus den beanspruchten Komponenten abgeführt werden kann – dies ermöglicht den Einsatz der Vergussmasse in Statoren für E-Motoren und induktiven Komponenten wie Drosseln oder Transformatoren für Energietechnikanwendungen.
Neben der Temperaturbeständigkeit spielen auch die flammhemmenden Eigenschaften in Bereichen mit hoher Temperaturentwicklung für viele Anwender eine wichtige Rolle. Wird eine Zertifizierung nach der Norm UL94 gefordert, bedeutet dies unter anderem, dass die Materialien schlecht brennbar und schnell selbstverlöschend sein müssen, um eine Brandausbreitung zu verzögern bzw. zu verhindern. Die Kombination aus flammhemmender Wirkung und sehr hoher Temperaturbeständigkeit ist dabei äußerst schwierig zu erreichen, da viele Additive zur Unterstützung der flammhemmenden Wirkung die Dauertemperaturbeständigkeit herabsetzen. Das stellt vor allem die Entwicklung von Epoxidharzen, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung sehr hohe Temperaturbeständigkeiten erreichen können, vor Herausforderungen, da es bei höheren Einsatztemperaturen bis hin zur Isolierstoffklasse H (mind. 180 °C) zunehmend schwierig wird, eine stabile Flammschutzwirkung zu erzielen.
Kombination von Flammschutz und Temperaturbeständigkeit
Wevo ist es dennoch gelungen, eine hoch-temperaturbeständige Epoxidharz-Vergussmasse mit ebenfalls hoher Flammschutzwirkung zu entwickeln – bei völligem Verzicht auf halogenhaltige Flammschutzmittel: Wevopox 36001 FL mit dem Härter Wevodur 5001 hat die Zulassung nach UL94 V-0 in 2 mm erreicht – das heißt, das Material brennt nur eine kurze Zeit nach zweimaligem Beflammen nach und tropft nicht ab. Das Produkt bietet als eine Temperaturbeständigkeit bis 180 °C (Isolierstoffklasse H) in Kombination mit einer Zulassung nach UL94 V-0.
