Klebstoffe

Klebstoffe     Definition: “Nichtmetallischer Stoff, der Fügeteile durch Flächenhaftung und innere Festigkeit (Adhäsion und Kohäsion [...]) verbinden kann.” (DIN 16920)   Adhäsion entsteht weil..

. spezifische Adhäsion · sich van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Klebstoff und Fügeteil ausbilden oder (thermodynamisch betrachtet) Klebschicht und Fügeteil unterschiedliche Oberflächenenergieen haben (Adsorptionstheorie) · sich zwischen Klebstoff und Fügeteil chemische Bindungen ausbilden (Chemisorptionstheorie) · der Klebstoff in Unebenheiten des Fügeteils eindringt und sich beim Härten fest damit verklammert (mechanische Adhäsion) · Klebstoffmoleküle in das Fügeteil diffundieren (Auto(ad)häsion) · Luftbläschen zwischen dem Klebstoff und dem Fügeteil beim Härten eingeschlossen werden. Beim Auseinanderziehen vergrößern sich die Bläschen, ein Unterdruck entsteht, der die Adhäsion bewirkt   Kohäsion wird durch... · mechanische Stabilität der chemischen Bindungen erzielt · den Polymerisationsgrad bestimmt (log (Zugfestigkeit) ~ Polymerisationsgrad )   Aufbau von Klebstoffen Klebstoffe sind grundsätzlich Polymere.

Natürliche Klebstoffe: Grundstoffe sind Stärke, Proteine, Cellulose-Ether und -Ester, Gummi, Harze Künstliche Klebstoffe: · mit Kunststoffen sehr eng verwand, wobei nur Thermoplaste und Duromere für leistungsfähigere Klebstoffe geeignet sind · Einsatz von Homo- und Copolymere · funktionelle Gruppen: Hydroxy-, Amino-, Carboxyl-, Carbonyl-, Cyan-, Merkapto- (-SH), Chlorid-, -Vinyl-, Allyl- (-CH2-CH=CH2), Isocyanat- (-N=C=O), Epoxid- () Gruppe   Abbindemechanismen · physikalisch: in Lösung: a) Lösungsmittel verdunstet während des Abbindens - Adhäsionsklebstoffe (z.B. “Alleskleber”) Grundstoffe: Kautschuke, Nitrocellulose, PVC, Polyacrylate - anlösende Klebstoffe b) Lösungsmittel verdunstet vor dem Abbinden (z.B. Kontakt-, Haftklebstoffe) lösungsmittelfrei: Plastisol- oder Schmelzklebstoffe Grundstoffe: PVC, Ethylen-Vinyl-Copolymere · chemisch: Bildung von Polymeren und teilweise Reaktionen mit der Fügeteiloberfläche oder durch Vulkanisation   Anwendungen z.B.

im Maschinenbau, Konsumartikel, Bau, Verpackungen, Medizin, Luft- und Raumfahrt Buchbinden: Polyvinylacetat (mit Weichmachern) Briefumschläge: Dextrin-Leime Verpackungen: Stärke, Dextrin, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetat, Kautschuke, Kunststoffe: Polyurethane, PVC, meist Lösungsmittel Holz: Polyvinylacetat, Resorcin- oder Melamin-Harze, Diisocyanate, Harnstoff Schuhe: Kautschuke, Polyacrylate, Polyvinylacetat Elastomere: halogenierte Polymere (Kleben durch Vulkanisation!)   Beispiele für Klebstoffe:   Polybenzimidazole: (z.B. Raketenbau)       Polyacrylate: Klebstoff (z.B. tesa®-Film): R = (CH3)4 Kunststoff (z.B.

Plexiglas): R = CH3       Cyanacrylat: (z.B. Sekundenkleber: OH- -Ionen aus Luftfeuchtigkeit)             Quellen: Facharbeit, “Kleben mit Luft” (SZ, 16.02.1999, S. V2/11)

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