8 Anwendungen (S. 81-82)

8.1 Klebstoffe

Klebstoffe sind traditionelle Werkstoffe, die vom Menschen seit ca. 7000 Jahren genutzt werden. So wurden die ersten Kleber wenig innovativ aus der natürlichen Umwelt angewendet, beispielsweise Birkenharz und Naturasphalt. Als erster vom Menschen entwickelter Klebstoff gilt „Se Gin", ein durch Kochen von Tierhäuten gewonnener Gelatineleim.

Wenngleich Leime aus natürlichen Rohstoffen derzeit eine Renaissance erleben, sind für viele Anwendungen hochleistungsfähige, petrochemische Klebstoffe unumgänglich.

Grundsätzliche Voraussetzung für einen guten Klebeverbund sind

 eine optimale Benetzung des Werkstoffes mit dem Kleber,
 eine saubere Klebefläche.

Klebstoffe/Kleber sind in der Lage, Fügeteile durch Haftung auf der Oberfläche der Werkstoffe (Adhäsion) und durch innere Festigkeit (Kohäsion) zu verbinden.

Adhäsion kommt zustande, wenn Stoffe sich auf eine Entfernung von wenigen Angström (10–10 m) nähern. Die Wechselwirkung zwischen den Stoffen auf einer so geringen Distanz führt meist zu einer Anziehung, je nach Struktur der Oberfläche kann auch ein mechanisches Verkrallen stattfinden. Jegliche Art von an der Oberfläche haftenden Partikeln setzt die Klebkraft herab. Nur wenn der Kleber eine ausreichende Eigenfestigkeit (Kohäsion) besitzt, kann der Verbund auch kraftschlüssig sein.

Kleber ist ein Oberbegriff für die unterschiedlichsten Kleberarten, die nach physikalischen, chemischen oder verarbeitungstechnischen Aspekten benannt werden, beispielsweise Leim, Kleister, Dispersionskleber, Lösungsmittelkleber, Reaktionsklebstoff und Kontaktklebstoff.

In den Klebstoff-Bezeichnungen sind oft

- die Kennzeichnung der Grundstoffe (z.B. Stärkekleister, Kunstharzklebstoff, Hautleim),
- die Verarbeitungsbedingungen (z.B. Kaltleim, Heißsiegelkleber, Schmelzkleber, Montageleim), 
- der Verwendungszweck (z.B. Papierkleber, Holzleim, Metallkleber, Tapetenkleister, Gummikleber),
- die Lieferform (z.B. flüssiger Kleber, Leimlösung, Leimpulver, Tafelleim, Leimgallerte, Kitt, Klebeband, Klebefolie) zu finden.

Nach der Art der Erhärtung können Kleber unterteilt werden

 in physikalisch abbindende (Leime, Kleister, Lösungsmittelkleber, Dispersionskleber, Plastisolkleber, Schmelzkleber) und
 in chemisch abbindende Kleber (z.B. Cyanacrylatkleber, EP-Kleber).

Die physikalisch abbindenden Kleber ändern ihren Aggregatzustand von flüssig nach fest. Entweder über das Verdunsten des Verteilungs-/Lösungsmittels (Lösungsmittelkleber, Kleister) oder durch Abkühlung (Schmelzkleber). Diese Kleber sind meist einkomponentig. Die chemisch abbindenden Kleber sind ein- oder mehrkomponentig. Beispielsweise härten zweikomponentige EP-Kleber durch Polyaddition, Cyanacrylate und Methacrylate durch Polymerisation, Systeme auf der Basis von Amino- oder Phenoplasten härten durch Polykondensation.

Leim und Leimlösungen

Unter Leim wird wasserlöslicher Klebstoff auf organischer Basis verstanden. Eine Ausnahme bildet Wasserglasleim. Durch Verdunstung oder „Wegschlagen" des Wassers erfolgt die physikalische Härtung. Leime auf der Basis von Eiweiß sind beispielsweise Glutinleim (Knochen-, Hautleim) und Kaseinleim. Stärke-, Dextrin-, Methylcellulose- und Sulfitablaugenleim (Malerleim) sind Klebstoffe auf der Basis von Kohlehydraten.

Dispersionsklebstoffe

Bei dieser Klebstoff-Gruppe sind Thermoplaste, Homo- und Copolymere, in Wasser dispergiert. Diese Klebstoffe werden vorwiegend für das Verbinden saugfähiger Materialien verwendet. Die Dispersionsklebstoffe härten physikalisch durch Verdunsten oder Abwandern des Dispersionswassers, zum Teil auch durch chemische Reaktion (EP-Emulsionen) aus. Beispiele sind Polyvinylacetat, synthetischer Kautschuk, Polyvinylester, Bitumen-Emulsionen.