Big Bang HTL 3, Schulbuch

162 Organische Technologie und Ökologie (III. Jg., 6. Sem.) 16.2 Welche Klebstoffe gibt es? Einteilung der Klebstoffe nach Aushärtungsmechanismus In diesem Kapitel geht es um die Arten von Klebstoffen und darum, wie man diese zum Aushärten bringt. Klebstoffe kann man einteilen nach ihrer chemischen Zusammensetzung oder nach ihrem Verfestigungsme- chanismus in physikalisch aushärtende und chemisch aus- härtende Klebstoffe. Die heute technisch bedeutsamen Klebstoffe sind allesamt Kunststoffe. Naturkleber wie Leime oder Harze werden in der Technik nur noch selten verwendet. Vom chemischen Aufbau her sind Klebstoffe Polymere, also Riesenmoleküle, die durch Verknüpfung von Einzelbaustei- nen (Monomeren) entstanden sind. ( F7 ) Man unterscheidet physikalisch aushärtende und chemisch aushärtende Klebstoffe. Siehe Abb. 16.2. Bei den physikalisch aushärtenden Klebstoffen liegt das Polymer schon „fertig“ vor. Es ist in einem Lösungsmittel gelöst oder zumindest fein verteilt, sodass die Oberfläche des Werkstückes ausreichend benetzt wird. Im Lauf des Härtungsprozesses verdampft das Lösungsmittel. Das Kle- ber-Polymer bleibt übrig und verbindet sich dauerhaft mit dem Werkstück. Zu dieser Art Klebstoffe zählen z. B. Dispersi- onsklebstoffe und lösemittelhaltige Nassklebstoffe. Solange sich Lösungsmittel in der Tube befindet, klebt der Klebstoff nicht an der Tube fest. ( F6 ) Eine weitere Möglichkeit, Klebstoffe physikalisch aushärten zu lassen, sind die Schmelzklebstoffe . Hier wird der Kleb- stoff zum Aufbringen erhitzt und erweicht dadurch. Beim Abkühlen verfestigt er sich wieder und verbindet die Füge- teile. Welche Arten von Klebstoffen kennst du? Gemeint sind wirklich Arten, nicht Marken! Wenn Alleskleber alles klebt, warum klebt er nicht an der Innenseite der Tube fest? Wiederhole: was ist ein Polymer und wie entsteht es? F5 F6 F7 Abb. 16.2: Übersicht über Klebstoffarten ( F5 ) Bei den chemisch aushärtenden Klebstoffen entsteht das Polymer erst beim Klebevorgang . Im Kleber liegen also vor dem Klebevorgang die Monomere vor. Dabei können alle klassischen Polymerbildungsreaktionen vorkommen: Poly- merisation, Polykondensation und Polyaddition. Von der technischen Anwendung her unterscheidet man bei chemisch aushärtenden Klebstoffen 1-Komponenten-Kleber und 2-Komponenten-Kleber. Bei 1-Komponenten-Klebern liegen alle Monomere in einer Klebstoffmasse vor. Die Monomere polymerisieren durch Reaktion mit der Umgebung im Fügespalt. Cyanacrylate zum Beispiel erhärten durch Reaktion mit Luftfeuchtigkeit. 2-Komponenten-Kleber bestehen aus 2 Bestandteilen: Binder (Harz) und Härter. Diese müssen vor Verwendung im richtigen Verhältnis gemischt werden. Dazu gehören z. B. die Epoxidharz-Klebstoffe. 16.3 Alleskleber, Heißkleber & Co. Physikalisch aushärtende Klebstoffe Eine Beschreibung aller Klebstoffe würde zu weit führen, daher gibt es in diesem Kapitel Genaueres zu einigen physikalisch aushärtenden Klebstoffarten. Schmelzklebstoffe: Bei den Schmelzklebstoffen handelt es sich um thermoplas- tische Polykondensate: sie werden beim Erwärmen weich und verformbar, und härten beim Abkühlen wieder aus. Im Haushalt findet man Schmelzklebstoffe in Bastel-Heiß- klebepistolen , aber auch in der Industrie gibt es viele Anwendungsbereiche: Schuhe, Holzfurniere, Bücher, Elektronikbauteile und Verpackungen werden mit Schmelz- klebstoffen verklebt. Die Ver- arbeitungstemperatur liegt zwischen 100 und 200 °C. Der größte Nachteil der Schmelz- klebstoffe ist natürlich die mangelnde Hitzebeständig- keit , was die Anwendungs- möglichkeiten einschränkt. Lösemittelhaltige Nassklebstoffe: In diese Gruppe gehören die „Alleskleber“. Die Klebstoff- Polymere sind in einem Lösungsmittel gelöst, welches im Klebespalt später verdampft. Oft handelt es sich bei dem Lösungsmittel um Ethylacetat (Essigsäure-Ethyl-Ester). Dieser Ester verursacht auch den bekannten „UHU-Geruch“. Ethylacetat wirkt augen- und hautreizend, ist brennbar und wirkt in höheren Konzentrationen narkotisierend. Andere Lösungsmittel sind Aceton oder Methylacetat. Das Kleb- Abb. 16.4: Heißklebepistole Abb. 16.3: 2-Kompo- nenten-Kleber Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv