Bis zu 20 kg Klebstoff werden heute pro Pkw eingesetzt, mit steigender Tendenz. Im Mittelpunkt des vorliegenden Artikels steht die Entwicklung automobiltauglicher Klebstoffe der Typen Epoxidharz und PU (Polyurethan). Epoxidharz dient der crashfesten Verbindung von unlackierten Blechen. Der Härter für Einkomponentenkleber (1K-Epoxidharz) ist Dicyandiamid, das bei Raumtemperatur nicht reagiert, jedoch während des Lackierens bei 180 Grad C schmilzt und mit Bisphenol A und Epichlorhydrin das Epoxidharz bildet. Epoxidharz ist spröde und erst durch die Kombination von Punktschweißen und Kleben entstehen dichte, korrosionsgeschützte Fugen, die auch bei einem Unfall nicht aufplatzen. Je höher die Klebstoffqualität, desto weniger Schweißpunkte sind nötig. Durch Zugabe von Nitrilkautschuk wurde die Rissfortpflanzung unter Belastung verhindert und durch Einsatz zähelastischer Partikel (PU-Modifikation) die Crashfestigkeit weiter erhöht. 1K-PU-Kleber hingegen sind Polymere mit Isocyanat-Endstücken, die durch Luftfeuchtigkeit vernetzen und härten. Bei den Polymeren werden Polyester für hohe Festigkeit und Polyether für hohe Reißdehnungsfestigkeit gewählt. PU-Kleber eignen sich für die Verbindung von lackiertem Metall mit Glas oder Kunststoff. Im Pkw halten sie vor allem die Scheiben, wobei schwarz pigmentierte Schichten am Scheibenrand (Keramik und Glasprimer) die Klebfuge vor UV-Licht schützen. Verbesserungsbedürftig waren PU-Kleber aus Arbeitsschutzgründen. Die Herstellung der NCO-terminierten Prepolymere erfordert einen Überschuss von Diisocyanat. Um diesen gesundheitlich bedenklichen Stoff sparsamer einzusetzen und vollständig zu binden, werden unsymmetrische Diisocyanate empfohlen, beispielsweise 2,4-Toluylendiisocyanat anstelle von Diphenylmethandiisocyanat. Anstelle von PU-Kleber werden beim Bau von Bus und Bahn auch silanterminierte Polymere eingesetzt, die ebenfalls mit Luftfeuchtigkeit abbinden. Zum Verkleben von Polyolefinen (in Fahrzeugen vor allem Polypropylen) werden Acrylatklebstoffe eingesetzt. Für Kaschierungen wurden vor allem Klebstoff-Dispersionen entwickelt, um den Lösungsmitteleinsatz zu vermindern.
Klebstoffe im Fahrzeugbau
Chemie in unserer Zeit ; 42 , 2 ; 92-101
2008
10 Seiten, 16 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen
Article (Journal)
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