Klebstoffe – Fugendichtstoffe – Kitte

Klebstoffe. Unter Klebstoffen versteht man laut DIN EN 923 nichtmetallische Bindemit – tel, die sowohl tiber Adhasion als auch fiber Kohasion in der Lage sind, zwei Fugeteile zu verbinden (,,Verkleben“). Die Haftung (Adhasion) des Klebstoffs an der Oberflache des zu verklebenden Fugeteils beruht auf der Wirkung schwacher zwischenmolekularer Wechsel- wirkungen und starker chemischer Bindungen. Chemische Bindungen treten jedoch nur bei wenigen Fugeteil-Klebstoff-Kombinationen auf, so z. B. zwischen Silicon(harz) und Glas, zwischen Polyurethan und Glas und zwischen Epoxid und Aluminium. Allerdings kann in diesen Fallen ihr Anted bis zu 50% der gesamten Wechselwirkungen betragen.

Die adhasiven Wechselwirkungskrafte betreffen nicht nur die reinen Beruhrungsflachen von Klebstoff und Fugeteil (Adhasionszone). Sie beeinflussen auch den Zustand des Kleb- stoffes in der Nahe der Oberflache des Fugeteils, was z. B. zu einer Entmischung des Kleb­stoffs fuhren kann. In der sogenannten Ubergangszone konnen kleine Klebstoffbestandteile in Poren der Oberflache diffundieren, die Zusammensetzung des Klebstoffs verandem und damit seine Funktionalitat beeintrachtigen. In Abhangigkeit von der Art der Oberflache, der Natur des Klebstoffs und den Hartungsbedingungen kann die Dicke der Ubergangszone wenige nm bis einige mm betragen. In der sogenannten Kohasionszone zwischen den Fu – geteilen liegt der Klebstoff in seinem urspriinglichen Zustand vor. Zu den Kohasionskraften tragen chemische Bindungen innerhalb und zwischen den Klebstoff-Polymeren (Vemet- zung!), intermolekulare Wechselwirkungen zwischen den Klebstoffmolekulen sowie me – chanische,,Verklammerungen“ zwischen den Klebstoffmolekulen bei.

Die in Кар. 10.4.3 fur die Kunststoffe vorgenommene Einteilung in Thermoplaste, Du – roplaste und Elastomere ist bei den Klebstoffen wenig hilfreich, denn es gibt z. B. verschie – dene Polyurethanklebstoffe, die als Duromere, als Elastomere oder als Thermoplaste aus – harten konnen. So bezieht man sich in der Regel auf den Abbinde – bzw. Hartungsprozess als Ordnungskriterium. Man unterscheidet physikalisch abbindende und chemisch vemet – zende Klebstoffe. Einige wichtige Vertreter beider Gruppen sollen im Folgenden kurz vor – gestellt werden [OC 8].

Physikalisch abbindende Klebstoffe:

Schmelzklebstoffe (.Hotmelts) sind bei Raumtemperatur feste, wasser – und losungsmittel – freie Klebstoffe, die auf die zu verklebenden Teile im geschmolzenen Zustand aufgebracht werden. Sie erharten nach dem Zusammenfugen der Teile, im Allgemeinen unter Druck, durch Erstarren der Schmelze beim Abkuhlen. Der Klebstoff kann allerdings auch fest durch Auflegen als Folie oder Netz aufgebracht und anschlieBend heiB verpresst werden. Basisrohstoffe: Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyamide, Polyester u. a.; Anwendungs – gebiete: Verpackungsindustrie, Holzverarbeitende Industrie, Fahrzeugbau.

Losungsmittelhaltige Nassklebstoffe (auch Kleblacke) enthalten in organischen Lo – sungsmitteln wie Aceton oder Dichlormethan geloste Polymere. Geeignet sind polymere Vinylverbindungen, Natur – und Synthesekautschuk, PUR, Polyacrylate, Cellulosenitrat

(z. B. Handelsname UHU) u. a. Der Losungsmittelgehalt betragt etwa 75…85%. Die Erhar – tung erfolgt wie bei den Dispersionen durch Verdunsten des Losungsmittels. Lost das ein – gesetzte Losungsmittel gleichzeitig die zu verklebenden Flachen an, ergibt sich eine beson – ders feste Verbindung zwischen den zu verklebenden Oberflachen und dem Klebefilm. Dieser,,Anloseprozess“ wird beispielsweise beim Verkleben von PVC-Rohren mit Tetra – hydrofuran-Klebstoff ausgenutzt. Ein ahnlicher Vorgang lauft beim Quellversckweijien ab. Die Uberlappungsflachen von Dichtungs – oder Dachbahnen (z. B. PIB) werden mit einem Losungsmittel angelost, wobei sich ein Klebefilm aus gelostem Polymer ausbildet. Die Bahnen fugt man dann unter leichtem Druck zusammen und nach dem Verdunsten des Lo­sungsmittels entsteht eine in sich homogene, stabile Klebeverbindung. Weitere Anwen – dungsgebiete: Verpackungs- und Druckindustrie, Haushaltklebstoffe.

Kontaktklebstoffe enthalten in organischen Losungsmitteln geloste Elastomere wie z. B. Polychloroprene (Chloropren, Formel H2C=CH-CH(C1)=CH2) und Butadien-Acryl-Kau – tschuk. Der gummiartige Klebefilm wird erzeugt, indem der Kontaktklebstoff auf die bei – den zu verklebenden Flachen aufgetragen wird und die Klebeflachen erst nach dem Ver­dunsten des Losungsmittels kurzzeitig zusammengedruckt werden. Wahrend also die Nass – klebstoffe einen nassen Klebefilm verursachen und ihr Losungsmittel erst wahrend des Klebeprozesses entweicht, kleben Kontaktklebstoffe sozusagen „trocken44 an. Anwen- dungsgebiete: Verkleben von Bodenbelagen und Schichtstoffplatten, Automobil- und Schuhindustrie. Wegen der gesundheitsgefahrdenden Wirkung organischer Losungsmittel werden von der Industrie zunehmend losungsmittelarme bzw. – freie, wasserverdunnbare Klebstoffe entwickelt.

Dispersionsklebstoffe (auch Klebedispersionen) enthalten im Dispersionsmittel Wasser nicht losliche Thermoplaste, meist polymere Vinylverbindungen bzw. abgeleitete Copoly­mere, aber auch Elastomere (Natur – und Synthesekautschuk). Zur Stabilisierung der Dis­persionsklebstoffe werden spezielle stabilisierende Substanzen bzw. Dispergiermittel zuge – setzt. Der,,Abbindeprozess“ erfolgt durch Verdunstung des Wassers. Zugesetzte Fiillstoffe sollen die Klebeeigenschaften verbessem. Anwendung: Holzverarbeitende Industrie, Ver­packungs – und Schuhindustrie u. a.

Zu den auf Wasser als Dispersionsmittel basierenden Klebstoffen (KS) gehoren weiterhin a) KS auf Basis tierischer Bindegewebsproteine (Glutinleime), b) KS auf Basis pflanzlicher Naturprodukte (Starkeleime: Mais, Kartoffeln, Reis; Methylcelluloseleime: Holz), c) KS auf Basis tierischer EiweiBe (Caseinleime: Milch) und d) PVAL-Leime. Die Ausbildung der Klebeschicht erfolgt durch Verdunstung oder Aufnahme des Wassers durch die Ftige – teile.

Haftklebstoffe nehmen innerhalb der Gruppe der physikalisch abbindenden Klebstoffe eine Sonderstellung ein. Sie binden nicht zu einem Feststoff ab, sondem bleiben zahflussig. Haftklebstoffe liegen bereits „voll auspolymerisiert44 in hochviskoser Form vor und werden in der Regel als Film auf ein flexibles Tragermaterial aufgebracht (z. B. fur Klebebander oder Etiketten. Der Begriff „Haftklebstoffe4 ist so zu verstehen, dass im Unterschied zu an- deren Klebstoffen beim Fiigen sofort starke Adhasions – und Kohasionskrafte wirksam wer­den. Als Basispolymere kommen spezielle Polyacrylate, Polyvinylether, Naturkautschuk sowie Styrol-Copolymere in Kombination mit entsprechenden Zusatzen (klebrig machende Harze, Weichmacher, Antioxidantien u. a.) zum Einsatz.