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Institut Dr. Flad
Berufskolleg für Chemie, Pharmazie und Umwelt

Ausbildung mit Markenzeichen. Seit 1951.

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Kleben: Gestern - Heute - Morgen

Dr. Josef Oberski, Henkel AG & Co. KGaA, Standort Heidelberg

Donnerstag, 1. Oktober 2009, 15.15 Uhr
Vortrag am Institut Dr. Flad, Großer Hörsaal

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» Vortragsfolien (PDF, 4,5 MB)

Kleben: Gestern - Heute - Morgen

Kleben: Gestern - Heute - Morgen

Kleben: Gestern - heute - morgen

Was ist eigentlich ein Klebstoff? Laut Dr. Josef Oberski ist Klebstoff ein "nichtmetallischer Werkstoff, der Fügeteile durch Flächenhaftung und innere Festigkeit verbinden kann".

Er begann seinen Vortrag mit einem Überblick über die Geschichte des Klebens.

Dr. Oberski machte deutlich, dass die Natur schon wesentlich länger und vor allem vielfältiger "klebt". Als Beispiele nannte er die Seepocke (klebt fast überall), die Feldwespe (Holz + Verdauungssekret), die Honigbiene (Schmelzklebstoff basierend auf Wachs), den Gummibaum (Naturlatex von Polyisopren) und den Sonnentau (dauerklebrig auch bei Regen).

Die Wichtigkeit von Klebstoffen in unserem Alltag wurde in einem Film veranschaulicht. Er zeigte, dass praktisch kein Alltagsgegenstand ohne Klebstoff so existieren würde, wie wir ihn kennen.

Was hebt nun das Kleben von anderen Verfahren wie Nieten und Schweißen ab? Zunächst einmal kann es unterschiedlichste Materialien verbinden und ist thermisch beständiger. Klebstoff verbessert die Struktursteifigkeit und die Crash-Tauglichkeit.

Klebstoffe haben aber nicht nur Stärken. Eine Schwäche ist die Alterung durch mechanische Abnutzung und Wettereinflüsse.

Mit einer kleinen Demonstration führte Dr. Oberski eindrücklich Stärken und Schwächen von Klebstoffen vor. Kurzerhand klebte er sich Daumen und Zeigefinger mit Sekundenkleber zusammen und zeigte, dass die Verklebung durch bloßes Auseinanderziehen nicht gelöst werden kann. Die Lösung waren Reibkräfte, denen der Kleber nicht gewachsen war.

Alles in allem war es ein interessanter und anschaulicher Vortrag und beim nächsten heimischen Klebeunfall wird man nicht mehr panisch an den Fingern ziehen.

Tanja Schilling und Lisa Brutsch, LG 59

 

Kleben
Gestern - Heute - Morgen

Klebt im Falle eines Falles, UHU wirklich alles? Alle Fragen rund um das Kleben mit Klebstoffen wurden mit dem Vortrag von Dr. Josef Oberski am Institut Dr. Flad am zweiten Tag der Chemietage beantwortet. Dr. Oberski ist Abteilungsleiter bei der Firma Henkel und wies gleich zu Beginn darauf hin, dass in dieser Firma die erste Art von Klebstoff hergestellt worden war, als Henkel, ein Waschmittelproduzent, ein Mittel benötigte, um seine Waschmittelpakete zu verkleben. Man kann sagen, dass in Bezug auf Fügeverfahren das 21. Jahrhundert das Jahrhundert des Klebens ist, so wie das 20. Jahrhundert das des Schweißens und das 19. das des Nietens genannt werden kann.

Oberski deutete auf den Vorteil des Klebens hin, welcher darin besteht, dass sich das Gefüge dabei nicht verändert, wie es z.B. beim Schweißen oder beim Bohren der Fall ist. Nun nannte er Beispiele von Klebstoffen in der Natur, wie die Flüssigkeit des Gummibaumes oder "den Klebstoff" der Termiten für ihre Hügel. Auch die Seepocke klebt sich unter Wasser auf Muscheln und bleibt an ihnen haften.

Oberski erläuterte, dass schon 8000 v. Chr. Birkenharze als Kleber fungierten und seit dem Jahr 1830 Naturkautschuk als Klebrohstoff verwendet wurde. Doch erst durch die Grundlagen der makromolekularen Chemie 1921 war der Grundbaustein für neue Klebstoffe gelegt. So wurde ca. 1950 Klebstoff aus Cyanacrylaten entwickelt, heute besser bekannt als Sekundenkleber. 1960 folgte dann die Entwicklung von temperaturfesten Polyamidklebstoffen.

So kam Dr. Oberski in seinem Vortrag zu den Grundlagen und Kriterien der Klebstoffauswahl. Nicht nur die Möglichkeit unterschiedlichste Materialen zu verbinden sei nötig, sondern auch eine gewisse Beständigkeit, eine gewisse Struktursteifigkeit, sowie das Verhindern von Belastungsspitzen durch die Verteilung der Kräfte. Des Weiteren könne man durch das Kleben Schweißpunkte beim Fahrzeugbau verhindern. Oberski erklärte auch die Technik der Benetzungsverbesserung durch Primer und deutete auf die Wichtigkeit der Zugscherfestigkeit eines Klebstoffes. Beim Auftreten solcher Kräfte sollte der Klebstoff immer in sich reißen, da die Adhäsionskraft immer größer als die Kohäsionskraft sein müsse.

Auch die Alterung von Klebstoffen wurde angesprochen, die durch den Zeitfaktor, durch mechanische Einflüsse und Umfeld-Einflüsse hervorgerufen wird. Um die Beständigkeit eines Klebstoffes zu kennen, müssen viele Tests durchgeführt werden, so z.B. der Florida-Test.

Der nächste Punkt seines Vortrages führte Dr. Oberski zu der Einteilung der Klebstoffe in anorganische Verbindungen, Silikone, und organische Verbindungen, die nochmals in physikalisch abbindende Klebstoffe und chemisch abbindende Klebstoffe unterteilt werden können. So erklärte er dann dem folgend die Chemie der Klebstoffe und deren Funktionsweise. Es gibt hierbei unter anderem anaerobe Klebstoffe, die vor allem für Wellen-Naben-Verklebungen und Gewindesicherungen in der Formel 1 genutzt werden, Cyanacrylate, die heute große Verwendung in der Medizin für Wundverklebung finden und auch Polyurethane und Epoxidharze. Genannte Beispiele aus der Industrie, bei den optimierte Klebstoffe verwendet werden, sind Isoliergläser, kälteflexible Verklebungen bei Gastanks und Epoxid-Strukturschäume beim Autobau.

Doch auch bei den Klebstoffentwicklungen muss man in die Zukunft schauen und so kam Dr. Oberski gegen Ende seines Vortrages auf die Wünsche und Ziele der Klebstoffforscher zu sprechen. Die Adhäsion müsse optimiert werden, es müssten mehr Umwelt- und Gesundheitsaspekte beachtet werden und außerdem sei das Ziel, Klebstoffe so weiter zu entwickeln, dass sie "kennzeichnungsfrei" vertrieben werden können. Man ist daran, in Zukunft Hochleistungskleber herzustellen, die bei hohen Temperaturen trotzdem ihre Struktur halten.

So war dieser Vortrag von Dr. Josef Oberski sehr reich an fachlichem Inhalt und Wissen und zeigte allen Zuhörern, wie wichtig Klebstoffe in unserer heutigen Welt sind.

Christine Weber

 

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