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Kleben - eine feste Verbindung

Kleben ist eine Fügetechnik, die mehrere Einzelteile miteinander verbindet. Während die Fügeverfahren Schweißen und Löten nur metallische Stoffe verbinden können, lassen sich durch Kleben u.a. auch Kunststoffe zusammenfügen. Weitere Vorteile sind die Wirksamkeit auf großen Flächen und die dichtende Funktion des Klebstoffes.

Das Kleben ist ein Arbeitsprozess mit drei wesentlichen Schritten. Den Beginn bildet eine sorgfältige Oberflächenbehandlung, der beim Kleben mehr Bedeutung zukommt, als bei den anderen Fügeverfahren. Gute Ergebnisse zeigen sich nach Beizen, Sandstrahlen, Abrasivstrahlen oder Wasserhöchstdruckreinigung. Nach dieser Vorbereitung wird der Klebstoff auf die Flächen aufgetragen und die Teile aneinander gepresst. Das Aushärten schließt den Klebprozess ab.

Als Klebstoff kommen prinzipiell alle Arten von Polymeren in Betracht. Als dauerhafte und lösungsmittelbeständige Klebstoffe haben sich durch Polyaddition erzeugte Polymere bewährt. Bei Polyadditionsklebstoffen wird der Basis ein Härter in definiertem Mischungsverhältnis zugesetzt. Polyadditionsklebstoffe sind Epoxidharze und Polyurethanharze.

Bei diesen Polyadditionsklebstoffen werden in der Regel keine Lösungsmittel verwendet und es entstehen keine Nebenprodukte beim Abbinden. Deshalb sind sie prinzipiell emissionsarm und damit für den Lebensmittel- und Trinkwasserkontakt geeignet. Allerdings können in der Praxis nur Epoxidharze für diesen Einsatzbereich hergestellt werden.

Bei Epoxidharzen wird zwischen kalthärtenden und heißhärtenden Varianten unterschieden. Heißhärtende Systeme verwenden Säureanhydride als Härter, die Temperaturen oberhalb von 120°C zum Härten benötigen. Kalthärtende Epoxidharzsysteme arbeiten auf der Basis von Aminen, die bereits bei Umgebungstemperatur aushärten, aber auch bei höheren Temperaturen ausgehärtet werden können. Sie sind die einzigen, die für den Trinkwasser- und Lebensmittelkontakt in Betracht kommen.

Die Verarbeitungszeiten von kalthärtenden Epoxidharzen liegen im Bereich von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden. Für die Aushärtezeit gilt als grobe Faustformel, dass sie etwa 4 - 8 mal höher als die Verarbeitungszeit ist. Allerdings nur, wenn die Aushärtung bei der gleichen Temperatur wie die Verarbeitung erfolgt.

Durch Erwärmung kann die Aushärtung beschleunigt werden. Als Faustformel gilt, dass die Aushärtegeschwindigkeit bei einer Temperatursteigerung um 10°C verdoppelt wird.

Den Einsatz von Epoxidharz-Klebstoffen im Trinkwasserbereich regelt die "Leitlinie zur hygienischen Beurteilung von organischen Beschichtungen im Kontakt mit Trinkwasser" des Umweltbundesamtes vom April 2008.

Der Fragebogen "Anforderungen an Epoxidharze" erfasst die wichtigsten Angaben für den Einsatz von Epoxidharzen. Auf dieser Grundlage kann Marquardt-KDB die Komponenten individuell zusammenstellen und ein exakt auf den Einsatz abgestimmtes Epoxidharz entwicklen.