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Flyer zu Klebstoffen

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 GESCHICHTE
Bereits 5000 vChr wurde Baumharz zur Befestigung
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Flyer über Aufbau, Geschichte, Funktionsweise von Klebstoffen | physikalisch abbindende Klebstoffe | chemisch abbindende Klebstoffe

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GESCHICHTE Bereits 5000 vChr wurde Baumharz zur Befestigung von Speerspitzen genutzt. 1500 vChr begann in Agypten die Herstellung eines, aus tierischen Abfallen bestehenden, Suds, welcher fur Schreinerarbeiten eingesetzt wurde in der griechischen Antike bildeten sich erste Leimsiedereien. Durch die Erfindung des Buchdrucks stieg der Bedarf an Klebstoffen Besonders 18. Jahrhundert bildeten sich Leimsiedereien, meist in Ivon Nahe Ledergerbereien, da aus deren Abfallen der Leim hergestellt werden konnte In den letzten 100 Jahren begann die Entwicklung synthetischer Kunststoffe Vor allem Kunstharze waren als Grundlage dieser Klebstoffe sehr beliebt 1914 wurde das bis heute verwendete Polyvinylacetat entdeckt und patentiert In den USA gelang die Produktion von Polyvinylchlorid und Polymethylmethacrylat Die stabile Kunststoffdispersion (Verwahren des Klebstoffes in einem Losungsmittel) wurde 1931 entdeckt In den weiteren 30er Jahren erfand P Castan die Epoxidharze Ebenso erfolgte die Entwicklung von transparentem Klebeband und Bayers patentierte Polyurethane erlangten immer mehr Bedeutsamkeit 1943 wurden Klebstoffverbindungen erstmals im Flugzeugbau eingesetzt in den 70er und 80er Jahren begannen die Weiterentwicklung und Erforschung von feuchtigkeitshartenden oder temperaturbestandigen Klebstoffen, reaktiven Schmelzklebern und leitfahigen Klebstoffen Ab 1990 neue Hartungsmechanismen, ab 2000 wiederablosbare Klebstoffe entwickelt Die Geschichte von Klebstoffen endet jedoch nie, da immer an neuen Funktionen und Produkten gearbeitet wird, um in der Zukunft einen Leichtbau von Transportmitteln und die Miniaturisierung von Elektronik zu realisieren. Abbildung 2 Arbeit in einer Leimsiederei der wurden OH H QUELLEN OH Abbildung 6 Reaktion von Resol und Phenol Phenol-Formaldehydharze haben eine hohe Temperaturbestandigkeit durch ihre vernetzten Molekulketten Der Klebstoff wird daher oft zum Kleben von Metallen genutzt Sie harten zudem als Duromere aus Auch...

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ihre Langzeitbestandigkeit zeichnet die Klebstoffe aus Da Phenol-Formaldehydharze sehr spröde sind, werden oft elastizitatserhöhenden Stoffen versetzt, um die Klebfahigkeit zu erhohen Durch die Phenolanteile im Molekul verdunkelt sich der Stoff mit der Zeit H₂O ,,Jemanden auf den Leim gehen" Diese Redewendung wird verwendet, wenn auf unwahre Geschichte gerne reinfallt Diese Redewendung ist auf die früheren Vogelf anger zurückzufuhren Diese fingen Vögel mit Leimruten Das waren Aste, welche mit einem Kleber beschmiert wurden und einen Lockvogel enthielten Setzte sich ein Vogel in die Falle, so konnte er nicht mehr herausfliegen Po OH ** https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/klebstoffe vielseitige werkstoffe https://www.vci. de/fonds/downloads-fonds/unterrichtsmaterialien/2015-11- unterrichtsmaterial-klebstoffe-textheft.pdf ieim-gehen Bildquellen: Abbildung 11 https://www.klebstoffe.com/fileadmin/redaktion/ivk/Klebstoff-Facharbeit pdf https://de.wikipedia.org/wiki/Klebstoff https://de.wikipedia.org/wiki/UHU Lehrbuch: Chemie heute Klasse 10 https://de.wikipedia.org/wiki/Polyvinylacetat https://www.geo.de/geoline/redewendungen/8566 tk redewendung auf den https://www.weit de/img/wissenschaft/mobile100097367/5881353127-ci16x9 w1200/klebstoff DW-Wissenschaft Frankfurt-Main-jpg IPS Abbildung 2: https://www.stauf.de/fileadmin/_processed /1/4/csm_historie-1828- schneidemachine 47ed4b7090.jpg Abbildung 3 https://www.fassadentechnik de/news/images/FT05 00 01 81 FTS 13.jpg Abbildung 4 https://de.wikipedia.org/wiki/Polyvinylacetat#/media/Datel: PVA sig Abbildung 5 und 6 https://www.klebstoffe.com/fileadmin/redaktion/vk/klebstoffFacharbeit pdf Was alles zusammenhält: KLEBSTOFFE Klebstoff ist unverzichtbar, auch wenn man ihn oft gar nicht wahrnimmt. Neben den heute überwiegend verwendeten synthetischen Klebstoffen gibt es auch naturliche Klebstoffe Wespen nutzen beim Nestbau einen Cellulosebrei und das Latex des Gummibaums sowie andere Baumharze sind beispielhaft fur naturliche Klebstoffe Heute findet Kleber uberall Verwendung, egal ob beim Flugzeugbau, bei Telefonen oder bei Pflastern. Der durchschnittliche pro Kopf Verbrauch lag 2012 allein bei 9,2kg Doch was ist Klebstoff eigentlich? Nach der DIN-Norm 16920 versteht man unter Klebstoff einen nicht metallischen Werkstoff, der Körper durch Oberflachenhaftung und innere Festigkeit (Adhasion und Kohasion) verbinden kann, ohne dass sich das Gefuge der Körper wesentlich verandert " (Quelle ) Und Klebstoff ist ein Kunststoff Klebstoff zeigt eine große Vielfalt und Verwendbarkeit Bereits in der Geschichte war Leim Bestandted des alltaglichen Lebens und auch heute bestimmt er unseren Alltag FUNKTIONSWEISE ,,Kleben ist die Verbindung zweier Werkstoffteile (Fugeteile) mittels eines Klebstoffs" (Quelle i) Voraussetzungen 1 Der Klebstoff muss die verbindenden Flugelteile gut zusammenhalten 2 Der Klebstoff muss das Material gut Benetzen Um die Flugelteile zusammenzuhalten werden zwei verschiedene Krafte benötigt Zum einen muss ein Kontakt zwischen dem Klebstoff und dem Material gegeben sein Die dabei entstehenden Anziehungskrafte zwischen den Molekulen des Flugelfeils und denen des Klebstoffs werden auch Adhäsionskrafte genannt (Adhasion kommt vom lat adhaerere haften) Die innere Stabilitat des Klebers wird durch die Kohäsionskräfte erreicht (Kohasion kommt vom lat cohaerere = zusammenhalten) Dabei wirken die Krafte zwischen den Molekulen des Klebstoffs Fügeteile कुछ 0000000 Kohäsion Klebstoff- moleküle Adhision Abbildung 3 Adhasions- und Kohasionskrafte beim Kleben Damit sich Adhasionskrafte bilden können, muss der Kieber das Material gut benetzen Nur so wird eine ausreichende Klebkraft erzielt Daher werden meist flussige Kleber verwendet, da diese auch in Unebenheiten eindringen können SYSTEMATISIERUNG Man unterscheidet Klebstoffe nach der Art des Aushartens Es gibt 1 Physikalisch abbindende Klebstoffe Chemisch abbindende Klebstoffe 2 3 Haftklebstoffe (zB Klebeband, Post-It) PHYSIKALISCH ABBINDENDE KLEBSTOFFE Diese Klebstoffe harten durch physikalische Vorgänge, zB Verdunstung eines Lösungsmittels, aus Der Klebstoff liegt dabei schon in der Anwendungsform vor und das Polymer wird beim Klebevorgang nicht verandert Die Klebstoffe mussen in flussiger Form an den Flugelteilen haften Man verwendet daher thermoplastische Kunststoffe, welche sich bei Erwarmung verflussigen lassen Die häufigsten physikalisch abbindenden Kleber sind T Nassklebstoffe 2 Kontaktklebstoffe 3 Schmelzklebstoffe Der bekannte Alleskleber der Marke UHU ist ein Nassklebstoff, welcher auf Polyvinylacetat basiert. Nassklebstoffe sind aus in Lösemitteln gelosten Polymeren aufgebaut, welche sich aber nicht mit dem Klebstoff verbinden Gelangt dieser Kleber an die Luft, so entweicht das Lösungsmittel und der Kleber kann ausharten Der Alleskleber besteht aus einer 40%igen Lösung von Polyvinylacetat in Aceton Aceton ist in diesem Fall das fluchtige Lösungsmittel Polyvinylacetat wird durch eine Polymerisation von Vinylacetat hergestellt H3C Abbildung 4 Strukturformel von Polyvinylacetat Der Nasskleber wird überwiegend zum Kleben von Papier und Pappe verwendet Durch den thermoplastischen Kunststoff ist er allerdings nicht hitzebestandig Die Estergruppe ist relativ leicht verseifbar und der dabei entstehende Polyvinylalkohol ist wasserempfindlich Das Molekul an sich ist unpolar und daher auch nicht wasserlöslich CHEMISCH ABBINDENDE KLEBSTOFFE Chemisch abbindende Kleber werden auch als Reaktionskleber bezeichnet Sie benotigen zum Ausharten eine weitere Komponente Ber sogenannten Einkomponentenklebstoffen reicht UV-Licht oder Luftfeuchtigkeit aus Bei den Zweikomponentenklebstoffen harten erst beim Mischen mit dem Reaktionspartner aus Bei chemisch hartenden Klebstoffen wird das Polymer hinsichtlich seiner Struktur verandert Man unterscheidet, je nach Reaktionsart beim Ausharten des Klebstoffes, Polykondensations-, Polyadditions- und Polymerisationsklebstoffe Ein beliebter Polykondensationsklebstoff ist Phenol Formaldehydharz Herstellung: Zunachst erfolgt die Additionsreaktion von Phenal und Formaldehyd Dabei entsteht Resol (2- Hydroxybenzylalkohol) OH CH H DH Abbildung 5 Reaktion von Phenol und Formaldehyd Das Resol reagiert nun unter einer ersten Kondensation (Reaktion bei der Wasser abgespalten wird) erneut mit Phenol Dabei wird ein erstes Phenol- Formaldehydkondensat gebildet, welches im Anschluss durch eine Polykondensation zu einem Makromolekul reagiert Dabei reagieren viele Monomere miteinander, welche dann eine Kette bilden, unter der Abspaltung von Wasser

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Neben den heute überwiegend verwendeten synthetischen Klebstoffen gibt es auch naturliche Klebstoffe Wespen nutzen beim Nestbau einen Cellulosebrei und das Latex des Gummibaums sowie andere Baumharze sind beispielhaft fur naturliche Klebstoffe Heute findet Kleber uberall Verwendung, egal ob beim Flugzeugbau, bei Telefonen oder bei Pflastern. Der durchschnittliche pro Kopf Verbrauch lag 2012 allein bei 9,2kg Doch was ist Klebstoff eigentlich? Nach der DIN-Norm 16920 versteht man unter Klebstoff einen nicht metallischen Werkstoff, der Körper durch Oberflachenhaftung und innere Festigkeit (Adhasion und Kohasion) verbinden kann, ohne dass sich das Gefuge der Körper wesentlich verandert " (Quelle ) Und Klebstoff ist ein Kunststoff Klebstoff zeigt eine große Vielfalt und Verwendbarkeit Bereits in der Geschichte war Leim Bestandted des alltaglichen Lebens und auch heute bestimmt er unseren Alltag FUNKTIONSWEISE ,,Kleben ist die Verbindung zweier Werkstoffteile (Fugeteile) mittels eines Klebstoffs" (Quelle i) Voraussetzungen 1 Der Klebstoff muss die verbindenden Flugelteile gut zusammenhalten 2 Der Klebstoff muss das Material gut Benetzen Um die Flugelteile zusammenzuhalten werden zwei verschiedene Krafte benötigt Zum einen muss ein Kontakt zwischen dem Klebstoff und dem Material gegeben sein Die dabei entstehenden Anziehungskrafte zwischen den Molekulen des Flugelfeils und denen des Klebstoffs werden auch Adhäsionskrafte genannt (Adhasion kommt vom lat adhaerere haften) Die innere Stabilitat des Klebers wird durch die Kohäsionskräfte erreicht (Kohasion kommt vom lat cohaerere = zusammenhalten) Dabei wirken die Krafte zwischen den Molekulen des Klebstoffs Fügeteile कुछ 0000000 Kohäsion Klebstoff- moleküle Adhision Abbildung 3 Adhasions- und Kohasionskrafte beim Kleben Damit sich Adhasionskrafte bilden können, muss der Kieber das Material gut benetzen Nur so wird eine ausreichende Klebkraft erzielt Daher werden meist flussige Kleber verwendet, da diese auch in Unebenheiten eindringen können SYSTEMATISIERUNG Man unterscheidet Klebstoffe nach der Art des Aushartens Es gibt 1 Physikalisch abbindende Klebstoffe Chemisch abbindende Klebstoffe 2 3 Haftklebstoffe (zB Klebeband, Post-It) PHYSIKALISCH ABBINDENDE KLEBSTOFFE Diese Klebstoffe harten durch physikalische Vorgänge, zB Verdunstung eines Lösungsmittels, aus Der Klebstoff liegt dabei schon in der Anwendungsform vor und das Polymer wird beim Klebevorgang nicht verandert Die Klebstoffe mussen in flussiger Form an den Flugelteilen haften Man verwendet daher thermoplastische Kunststoffe, welche sich bei Erwarmung verflussigen lassen Die häufigsten physikalisch abbindenden Kleber sind T Nassklebstoffe 2 Kontaktklebstoffe 3 Schmelzklebstoffe Der bekannte Alleskleber der Marke UHU ist ein Nassklebstoff, welcher auf Polyvinylacetat basiert. Nassklebstoffe sind aus in Lösemitteln gelosten Polymeren aufgebaut, welche sich aber nicht mit dem Klebstoff verbinden Gelangt dieser Kleber an die Luft, so entweicht das Lösungsmittel und der Kleber kann ausharten Der Alleskleber besteht aus einer 40%igen Lösung von Polyvinylacetat in Aceton Aceton ist in diesem Fall das fluchtige Lösungsmittel Polyvinylacetat wird durch eine Polymerisation von Vinylacetat hergestellt H3C Abbildung 4 Strukturformel von Polyvinylacetat Der Nasskleber wird überwiegend zum Kleben von Papier und Pappe verwendet Durch den thermoplastischen Kunststoff ist er allerdings nicht hitzebestandig Die Estergruppe ist relativ leicht verseifbar und der dabei entstehende Polyvinylalkohol ist wasserempfindlich Das Molekul an sich ist unpolar und daher auch nicht wasserlöslich CHEMISCH ABBINDENDE KLEBSTOFFE Chemisch abbindende Kleber werden auch als Reaktionskleber bezeichnet Sie benotigen zum Ausharten eine weitere Komponente Ber sogenannten Einkomponentenklebstoffen reicht UV-Licht oder Luftfeuchtigkeit aus Bei den Zweikomponentenklebstoffen harten erst beim Mischen mit dem Reaktionspartner aus Bei chemisch hartenden Klebstoffen wird das Polymer hinsichtlich seiner Struktur verandert Man unterscheidet, je nach Reaktionsart beim Ausharten des Klebstoffes, Polykondensations-, Polyadditions- und Polymerisationsklebstoffe Ein beliebter Polykondensationsklebstoff ist Phenol Formaldehydharz Herstellung: Zunachst erfolgt die Additionsreaktion von Phenal und Formaldehyd Dabei entsteht Resol (2- Hydroxybenzylalkohol) OH CH H DH Abbildung 5 Reaktion von Phenol und Formaldehyd Das Resol reagiert nun unter einer ersten Kondensation (Reaktion bei der Wasser abgespalten wird) erneut mit Phenol Dabei wird ein erstes Phenol- Formaldehydkondensat gebildet, welches im Anschluss durch eine Polykondensation zu einem Makromolekul reagiert Dabei reagieren viele Monomere miteinander, welche dann eine Kette bilden, unter der Abspaltung von Wasser