Was ist ein Klebstoff? Wie funktionieren Klebstoffe? Sicht der Profis aus der Praxis.

Eine Masse, mit der man Materialien bereits seit Jahrtausenden zusammenfügt. Was genau ein Klebstoff ist und wie er funktioniert, erfahren Sie in diesem Artikel.

Klebstoffe sind überall um uns herum. Wir sind in unserem Alltag von so vielen geklebten Sachen umgeben, dass man sie kaum zählen kann. Für die meisten Leute sind Klebstoffe eine Selbstverständlichkeit. „Ich brauche, dass es zusammenhält, so klebe ich es.“ Und so funktionieren die Klebstoffe auch wirklich. Heute wollen wir mehr darüber nachdenken, was Klebstoffe eigentlich sind und wie sie funktionieren. Diejenigen von Ihnen, die mit Klebstoffen beruflich arbeiten, können nämlich ihren Horizont erweitern, die Eigenschaften der Klebstoffe verstehen und sich somit die Arbeit erleichtern.

SEHR KURZGEFASSTE GESCHICHTE DER KLEBSTOFFE

Wir möchten uns nicht zu lange mit der Geschichte befassen. Erwähnenswert ist jedoch die Tatsache, dass Klebstoff keine Erfindung der modernen Zeit ist. Dies würde vielleicht auf einige synthetische Klebstoffe zutreffen. Das Kleben als Fügeverfahren von Gegenständen begleitet die Menschheit bereits mehrere Jahrtausende. Die erste bekannte Anwendung eines Stoffes als Klebstoff wird 4000 v. Chr. datiert. Die Archäologen haben Keramik und weitere Tongefäße gefunden, die mit klebrigem Harz repariert wurden, das vermutlich aus dem Baumsaft stammte. Vom Baumsaft sind wir bereits ein paar Schritte weitergekommen. Einer der ursprünglichen Klebstoffe - Leimklebstoffe - aus Tierhäuten und -knochen wird jedoch auch heute noch verwendet.

WIE FUNKTIONIEREN DIE KLEBSTOFFE?

Jeder Klebstoff, unabhängig davon, wie er hergestellt wurde, hat die folgende Definition zu erfüllen – Klebstoff ist eine Masse, die das Zusammenfügen von zwei unterschiedlichen oder gleich festen Materialien ermöglicht. Würden wir die Oberfläche der geklebten und aneinander gelegten Materialien unter einem Mikroskop anschauen, würden wir feststellen, dass diese nicht ganz eng anliegen. Zwischen den Materialien entsteht ein Zwischenraum, der durch die Unebenheit der einzelnen Oberflächen entsteht. Der Klebstoff ersetzt den Spalt zwischen den Molekülen der geklebten Materialien und ergänzt die fehlenden zwischenatomaren Anziehkräfte. Je größer der Spalt, um so schwieriger fällt das Kleben. Ist der Spalt mehr als 1 mm breit, sprechen wir über Verkitten.

WIE MUSS SICH EIN KLEBSTOFF VERHALTEN, UM KLEBSTOFF SEIN ZU KÖNNEN?

Um einen Stoff als Klebstoff bezeichnen zu können, muss er zum Zeitpunkt der Auftragung flüssig sein und sich nach dem Auftragen im passenden Moment in einen festen Stoff umwandeln. Dies kann je nach Art des Klebers auf unterschiedliche Weise geschehen. Die Schmelzklebstoffe werden auf Arbeitstemperatur erwärmt. Dadurch werden sie flüssig, nach dem Auftragen kühlen sie aus und erstarren wieder. Bei Dispersionsklebstoffen und Klebstoffen auf Basis von Lösungsmitteln kommt es zum Erstarren infolge der Verdunstung von Wasser oder Lösungsmittel. Reaktive Klebstoffe härten infolge einer irreversiblen chemischen Reaktion. Ein Klebstoff, der nicht erstarrt, ist kein Klebstoff, sondern ein Schmierstoff.

Eine weitere Bedingung dafür, dass ein Stoff als Klebstoff bezeichnet werden kann, ist die Tatsache, dass dieser Stoff die geklebten Flächen gut benetzen muss. Dieses Verhalten heißt Adhäsion und es handelt sich um das Maß der Anhangskraft des Stoffes zur Oberfläche. Die Adhäsion ist in unserem vorherigen Blogbeitrag ausführlich beschrieben.

Die letzte Bedingung ist, dass der Klebstoff mit den geklebten Oberflächen eine feste mechanische oder chemische Bindung bildet. Im Fall der mechanischen Bindung handelt es sich um die Herstellung eines gewissen Schlosses. Jede Oberfläche ist uneben und unter einem Mikroskop sind alle Vorsprünge, Rillen und Haken zu sehen. Genau diese Unebenheiten werden von dem Klebstoff ausgeglichen und gefüllt. Nachdem der Klebstoff erstarrt, wird entsteht ein Schloss. Es kann sich auch um eine elektrochemische Bindung (Van-der-Waals-Bindung, kovalente Bindung) handeln, bei der sich die Elektronen der einzelnen Atome gegenseitig anziehen.

ES GIBT NUR ZWEI KLEBSTOFFARTEN

Ein wenig übertrieben ist das wirklich so. Die Grundeinteilung der Klebstoffe erfolgt nämlich nach der Beurteilung, ob die Klebstoffe physikalisch oder chemisch härten. Im ersten Beispiel muss vom Klebstoff etwas verdunsten, einsickern oder die Schmelze muss abkühlen. Dies trifft auf Schmelzklebstoffe, Dispersionsklebstoffe und Klebstoffe auf Basis von Lösungsmitteln zu. Im zweiten Beispiel sprechen wir davon, dass die Klebstoffe polymerieren oder im Fall einer verlaufenden chemischen Reaktion härten. Zu dieser Gruppe gehören Epoxide, Polyurethane, Polysulfide, Polyester, Cyanoacrylate, Silikone, UV-Photopolymere, 2K-Klebstoffe und reaktive Schmelzklebstoffe.

Und das ist alles. Klebstoffe sind keine große Wissenschaft. Es reicht, eine grobe Übersicht zu haben und zu wissen, worauf man sich konzentrieren muss. Eine Klebeverbindung zu erzielen, die genau Ihre Anforderungen erfüllt, ist aber schon ein Meisterstück und erfordert genug Erfahrung. Sollten Sie noch weitere Fragen haben, wenden Sie sich an uns über unser Kontaktformular oder rufen Sie an. Wir beraten Sie gerne zum Thema Klebstoffe.