Eine neue Dissertation von Michael Luksin, die im Rahmen einer kooperativen Promotion zwischen der Universität Siegen und der Hochschule Hamm-Lippstadt (HSHL) entstand, beleuchtet die Entwicklung nachhaltigerer Alternativen zu herkömmlichen Polystyrolschaumstoffen. Diese Kunststoffe, die vor allem in der Verpackungsindustrie und für Wärmedämmung genutzt werden, stehen aufgrund ihrer umweltbelastenden Eigenschaften in der Kritik. Luksins Forschung zeigt, dass halogenfreie Flammschutzmittel, die auf Phosphor- und Schwefelverbindungen basieren, eine vielversprechende Lösung darstellen.
Polystyrolschaumstoffe sind bekannt für ihre Leichtigkeit und hervorragenden Isoliereigenschaften, jedoch enthalten viele dieser Materialien halogenhaltige Additive, die beim Verbrennen schädliche und korrosive Abbauprodukte freisetzen können. Luksin konzentrierte sich in seiner Dissertation darauf, Flammschutzsysteme zu entwickeln, die nicht nur den Brandschutz gewährleisten, sondern auch umweltfreundlicher sind. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Effektivität des neu entwickelten Phosphor-Schwefel-Systems (P-S-System) vor allem von der Menge an Phosphor abhängt. Interessanterweise spielt die spezifische chemische Struktur der Phosphorverbindungen eine untergeordnete Rolle, was die Entwicklung und Kostenoptimierung erleichtert.
Zusätzlich zu den Flammschutzsystemen wurden neue Styrol-Copolymere entwickelt – modifizierte Polystyrol-Kunststoffe mit verbesserten flammhemmenden Eigenschaften. Diese neuen Materialien zeigen ein großes Potenzial zur Reduzierung der Brennbarkeit. Die Mechanismen, die diesen Flammschutz ermöglichen, wurden ebenfalls untersucht. Die Forschung ergab, dass beim Erhitzen die Zersetzung des Materials so verändert wird, dass die Viskosität der Schmelze steigt. Dies führt dazu, dass die flammhemmenden Stoffe effizienter wirken können. Gleichzeitig interagieren reaktive Schwefelverbindungen mit den Brandreaktionen in der Luft, was die Entzündlichkeit des Materials weiter verringert.
Die Ergebnisse dieser Dissertation sind nicht nur für die Wissenschaft von Bedeutung, sondern haben auch hohe praktische Relevanz. Angesichts strengerer gesetzlicher Bestimmungen und eines wachsenden Bedarfs an umweltfreundlichen Materialien sind die entwickelten Systeme für die Industrie und die Gesellschaft von großem Interesse. Prof. Dr. Sabine Fuchs, die Luksins Dissertation an der HSHL betreute, hebt hervor, dass die Ergebnisse bereits zur Einreichung von drei Patenten geführt haben und wertvolle Grundlagen für zukünftige Entwicklungen bieten.
Ein weiterer Aspekt der Dissertation ist die enge Verbindung zwischen Theorie und Praxis. Die gewonnenen Erkenntnisse zu den Struktur-Eigenschafts-Zusammenhängen und den Wirkmechanismen der neuen Flammschutzsysteme fließen bereits in ein weiteres Promotionsprojekt an der HSHL ein. Prof. Fuchs äußert sich positiv über Luksins Arbeit und betont dessen Bedeutung für die Forschung im Bereich funktionale Kunststoffadditive.
Die Dissertation trägt den Titel „Entwicklung, Charakterisierung und Prüfung von neuartigen Polystyrol-Rezepturen mit reduziertem Brandverhalten“ und wird in naher Zukunft über die Bibliothek der Universität Siegen veröffentlicht. Michael Luksin, der Chemieingenieurwesen an der Fachhochschule Münster studiert und seinen Master in Chemie an der Technischen Universität Dortmund abgeschlossen hat, hat durch seine Dissertation einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung umweltfreundlicher Materialien geleistet. Heute arbeitet er in der Industrie für ein international tätiges Unternehmen, das Masterbatches für Kunststoffanwendungen produziert.
Die HSHL bietet nicht nur die Möglichkeit einer kooperativen Promotion in Zusammenarbeit mit einer Universität an, sondern auch die Option, direkt am Promotionskolleg NRW (PK NRW) zu promovieren. In diesem Rahmen stehen den Doktoranden ein Team von Professoren zur Seite, die sie während ihrer Forschungsarbeiten unterstützen.
Insgesamt zeigt Luksins Dissertation, wie wichtig es ist, innovative und nachhaltige Lösungen für die Herausforderungen der modernen Materialwissenschaften zu finden. Die Entwicklung von umweltfreundlicheren Alternativen zu traditionellen Polystyrolschaumstoffen könnte einen bedeutenden Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Industrie darstellen.
