Klebstoffe sind aus unseren Leben nicht mehr wegzudenken. Aufgrund der neuesten Entwicklungen in diesem Bereich werden viele Dinge heute nicht mehr verschraubt oder gesteckt, sondern dauerhaft verklebt. Dies spart Zeit, Material und ermöglicht bisher unbekannte Verwendungen und Designs. Um dem Markt individuelle Klebstoffe bieten zu können, müssen auch die für die Klebstoffe benötigten Lösungsmittel besondere Eigenschaften aufweisen. Verschaffen Sie sich hier einen Überblick über paraffinische Lösungsmittel für Ihre Spezialklebstoffe.
Nicht alle Klebstoffe brauchen Lösungsmittel
Klassische Klebstoffe sind uns aus dem Alltag bekannt, so zum Beispiel Weißleim für Holzarbeiten, der Alleskleber mit seinem typischen Geruch oder Bastelklebstoffe auf Wasserbasis. Daneben gibt es noch Lösungsmittelfreie Klebstoffe wie Sekundenkleber oder Heißkleber für Hobbyanwendungen.
Die im technischen oder industriellen Gebrauch verwendeten Klebstoffe haben eine nahezu unüberschaubare Vielfalt. Hier spielen die individuellen Materialanforderungen der zu verklebenden Werkstoffe eine große Rolle und häufig sind Speziallösungen gefragt.
Die am meisten verwendeten Lösungsmittel sind Wasser, gefolgt von sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln. Ein ebenso großes Segment sind die Schmelzklebstoffe, die ganz ohne Lösungsmittel auskommen.
Die beiden bekanntesten Produkte sind der Heißkleber und der Sekundenkleber. Schmelzklebstoffe bestehen unter anderem aus Polyethylen, Polyvinylacetat, Wachsen und weiteren Additiven. Sie kleben nur, solange sie heiß und weich sind. Industriell werden sie häufig im Möbelbau angewendet. Der bekannte Sekundenkleber ist ein Molekül, dass unter dem Einfluss von z.B. Luftfeuchtigkeit innerhalb von wenigen Sekunden polymerisiert und eine starke, dabei aber auch spröde Klebung ergibt. Er wird deswegen meist für den Haushalt angeboten, da die Schicht nur bei geringer Stärke vollständig aushärtet und danach mechanisch wenig belastbar ist.
Andere Reaktivklebstoffe sind Zweikomponentenkleber (2-K Klebstoff). Dabei wird in der Regel ein ungesättigter Polyester oder ein Epoxidharz mit einem Härter vermischt. Die Masse härtet innerhalb kurzer Zeit und zeigt eine gewisse Flexibilität und hohe Belastbarkeit.
Gerade im Baubereich, wo vielfach Kunststoffe verwendet werden, sind Klebstoffformulierungen auf der Basis von Kohlenwasserstoffen häufig zu finden. Aber auch in vielen anderen industriellen und Do-It-Yourself (DIY)-Bereichen gibt es sie.
Die besondere Rolle der Kohlenwasserstoffe in Klebstoffformulierungen
Häufig enthalten fertige Klebstoffe nicht nur ein Lösungsmittel, sondern mehrere, um die verschiedenen Komponenten des Klebstoffs miteinander in Lösung zu bringen.
Dabei übernehmen Kohlenwasserstoffe eine besondere Rolle in Klebstoffformulierungen. Ihre Lösekraft ist geringer als die von Aromaten oder sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln. Diese Eigenschaft wird durch eine Änderung der Formulierungsbestandteile jedoch ausgeglichen. Es können Siedeschnitte, sogenannte Petrolether oder Spezialbenzine verwendet werden. Diese haben einen breiten, aber definierten Siedebereich und sind frei von schädlichen Aromaten.
Die interne Zusammensetzung ist variabel und kann sich je nach Hersteller unterscheiden. Ist mehr Präzision gefragt, so greift der Formulierer auf hochreine Paraffine zurück. Diese haben einen eng umrissenen Siedepunkt und ermöglichen daher verbesserte Verdunstungseigenschaften und eine allgemein höhere und besser steuerbare Performance des Klebstoffs.
Je nach Anwendungszweck können dies lineare n-Paraffine wie z.B. n-Heptan oder n-Nonan sein. Etwas andere Lösungseigenschaften haben die verzweigten iso-Paraffine wie iso-Octan. Beide Molekültypen kommen in den Spezialbenzinen im Gemisch vor.
Wiederum bessere allgemeine Lösungseigenschaften haben die sogenannten Cycloparaffine oder Naphthene. Sie sind ringförmige Moleküle, die oft das Produkt der Hydrierung von Aromaten wie Benzol oder Toluol sind. Cyclohexan ist ein beliebtes naphthenisches Lösungsmittel für Klebstoffe, ebenso gut eignet sich das etwas höher siedende Methylcyclohexan.
Exkurs: „Kleben ohne Klebstoff“Reine Paraffine haben die Eigenschaft, viele Kunststoffe nicht anzugreifen. Ihr Lösungsvermögen ist zu gering, um das Polymer aufzulösen. Dabei agieren sie bei vielen Kunststoffen jedoch als eine Art temporärer Weichmacher. Diese Eigenschaft machen sich Unternehmen zunutze, um Kunststoffe zu verkleben, besonders Rohre. Denn die Oberfläche von vielen Kunststoffen ist abweisend gegenüber dem Klebstoff: es würde keine dauerhafte Verbindung entstehen. Wird z.B. ein Rohr ein kurzes Stück in einem paraffinischen Lösungsmittel quellen gelassen, so wird die Struktur weicher, verliert aber nicht die Form. Ähnlich, als würde das Rohrstück erhitzt werden. Schiebt man die zu verbindenden Rohre ineinander und lässt das Paraffin verdunsten, so schrumpft das Rohr zurück in die alte Form und verbindet sich dauerhaft. |
Paraffinische Lösungsmittel und ihre Anwendung
Der Anwendungszweck des Klebstoffs bestimmt das Leistungsprofil des Lösungsmittels. Oft genügt ein Spezialbenzin (also ein Siedeschnitt aus Rohbenzin bzw. Naphtha), um ein gutes Ergebnis zu erzielen. Spezielle Anwendungen verlangen aber eine präzise Performance des Klebstoffs, die nur durch ein reines Paraffin wie z.B. Cyclohexan, n-Heptan oder iso-Octan erreicht werden kann.
- Sprühklebstoffe enthalten große Mengen leicht flüchtiger Lösungsmittel. Aufgrund der leichten Verdampfbarkeit werden sie in der Regel nur für kleine Flächen oder direkt unter Absaugung der Dämpfe verwendet. Sprühkleber enthält meist, neben anderen Lösungsmitteln, Spezialbenzine oder leichte Paraffine wie iso-Hexan, n-Heptan oder Octane.
- Gummi/EPDM/Kunststoff-Klebstoffe: Diese Klebstoffe sollen den zu verklebenden Kunststoff nicht angreifen, aufquellen lassen oder anderweitig schädigen. Gerade Polystyrolschaum ist mit seiner feinen Struktur hier besonders betroffen. Die Klebstoffe sind entweder frei von Lösungsmitteln oder nutzen die idealen Eigenschaften von Spezialbenzinen und reinen Paraffinen aus.
- Universalklebstoffe für Industrie, Bau und Handwerk beinhalten eine Vielzahl von unterschiedlichen Lösungsmitteln, meist Gemische aus sauerstoffhaltigen und paraffinischen Komponenten.
- Schaum- und Schaumpolsterklebstoffe tragen der feinen Struktur des Materials Rechnung. Durch zu aggressive oder quellende Lösungsmittel würde das Material einsinken oder komplett zerstört. Reine Paraffine sorgen für ein präzises Verhalten des Klebstoffs und greifen das Material nicht an.
- Haftgrund oder Primer sind Behandlungen, die einen Untergrund zum Kleben vorbereiten. Einige Kunststoffe wie zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen lassen sich nicht ohne vorherige Behandlung verkleben. Auch hier ist es wichtig, dass der Kunststoff nicht durch das Lösungsmittel aufquillt, sich verzieht oder brüchig wird. Primer enthalten unter anderem Spezialbenzine und reine Paraffine als Formulierungsbestandteil.
Um für die unterschiedlichsten Endanwendungen die perfekte Zusammensetzung zu erreichen, bietet Haltermann Carless unterschiedliche reine Paraffine und verschiedene Siedeschnitte als Lösungsmittel für Klebstoffformulierungen an.
Mehr zu den Produkteigenschaften unserer Lösungsmittel für Ihre Spezialklebstoffe lesen Sie hier!
Fazit
Klebstoffe fügen Alltagsgegenstände ebenso wie hoch komplizierte Spezialprodukte aneinander und sind weder im täglichen Gebrauch noch in der Industrie wegzudenken. Diese Vielfalt erfordert sowohl unzählige individuelle Klebstoffformulierungen als auch passende Lösungsmittel. Das perfekte Lösungsmittel für einen bestimmten Spezialklebstoff zu finden wird mehr und mehr zur Herausforderung. Lassen Sie sich unverbindlich beraten!
