Hervorragende Schlagzähigkeit und Haftungsstärke

Die Schlagzähigkeit heißhärtender Epoxidklebstoffe kann durch den Einsatz von Albipox® deutlich erhöht werden, ohne dabei andere wichtige Klebstoffeigenschaften, wie z. B. Zugfestigkeit und Modul, zu beeinträchtigen. Die Haftung auch auf schwierigen Substraten kann mit Albipox® ebenfalls signifikant verbessert werden.

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Eigenschaftsverbesserungen
Wirkmechanismus

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Technische Daten (keine Spezifikation)

In vielen heißhärtenden Strukturklebstoffen ist die Verwendung von Albipox® 1000 oder 2000 in der Formulierung Standard. Mit Albipox® 2002 können bei gleicher Performance höhere Füllgrade realisiert werden. Als anwendungs-fertige Type muß Albipox® 3001 weder vorgewärmt noch abgemischt werden.

Eigenschaftsverbesserungen [zurück]

Epoxidharze haben einen nicht zu unterschätzenden Nachteil: Ihre Sprödigkeit. Dieser Nachteil kann durch eine Elastomermodifikation ("Toughening" oder Schlagzähmodifikation) mehr als ausgeglichen werden. Im Gegensatz zu einer Elastifizierung bleiben die Dehnungen des gehärteten Harzes normalerweise unter 10 %.

Die Schlagzähmodifizierung von Epoxidharzen erweist sich jedoch als schwierig. So verschlechtern z. B. die Verwendung von flexiblen Härtern oder der Zusatz nichtreaktiver Flexibilisatoren eine Reihe wichtiger Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Modul, thermische und chemische Beständigkeiten sowie Thermoformbeständigkeit deutlich.

Durch die Schlagzähmodifikation mit Copolymeren auf Basis reaktiver Kautschuke (Addukte) können diese Nachteile vermieden werden. Reine Flüssigkautschuke sind mit Epoxidharzen jedoch wenig oder nicht mischbar.

Bei den Produkten der Albipox®-Serie handelt es sich um die entsprechenden Copolymere, d. h. elastomermodifizierte Epoxidharze. Dabei werden die den verschiedenen Produkten zugrunde liegenden Epoxidharze mit einem hohen Anteil an reaktivem Flüssigkautschuk modifiziert. Die Elastomermoleküle verfügen dann über eine Epoxidfunktionalität und werden bei der Härtung chemisch in die Harzmatrix eingebunden.

Nach der chemischen Umsetzung ist eine nahezu unbegrenzte Mischbarkeit dieser Konzentrate mit allen Epoxidharzen in beliebigen Verhältnissen möglich.

Die Produkte der Albipox®-Serie können vom Epoxidharzformulierer im „Baukastensystem“ in der Rezeptur eingesetzt werden. Einschränkungen bzgl. der verwendbaren Harze und Härter gibt es nicht.

Abbildung 1: Verbesserung von Klebstoffeigenschaften durch reaktive Copoloymere

In Abbildung 1 wird gezeigt, wie sich eine derartige Harzmodifikation in der Veklebung auswirkt. Optimale Klebstoffeigenschaften werden bei ca. 15 % Copolymergehalt (entspricht etwa 30 % Zusatz von z. B. Albipox® 2000) gefunden. Da der Glasumwandlungspunkt der eingesetzten Flüssigkautschuke im Bereich - 40 °C bis - 50 °C liegt, werden die deutlich verbesserten Eigenschaften auch bei entsprechend tiefen Temperaturen gefunden.

Da neben der deutlich verbesserten Schlagzähigkeit auch eine verbesserte Haftung an metallischen Substraten (z. B. geölte Stähle, Aluminium-Legierungen) sowie auf mineralischen Untergründen gefunden wird, ist der Einsatz von reaktiven Flüssigkautschuken in heißhärtenden Strukturklebern heute Standard.

Wirkmechanismus [zurück]

Während der Aushärtung tritt unabhängig von der chemischen Natur des Härters sowie den Härtungstemperaturen eine Phasentrennung ein. Durch die vorher bestehende völlige Durchmischung entstehen nun homogen verteilte feindisperse sogenannte "Kautschukdomänen". Wie in Abbildung 2 erkennbar, liegen die entstandenen Domänen typischerweise im Bereich von 0,2 – 4 µm. Die Kautschukdomänen bestehen dabei größtenteils aus den relativ langen Molekülen des verwendeten Elastomers, sind jedoch an der Phasengrenze zur Epoxidharzmatrix chemisch über ihre Epoxidendgruppen mit der Matrix verbunden.

Abbildung 2: Rasterelektronische Aufnahmen kautschuk-modifizierter Epoxidharze

Wird jetzt auf das gehärtete Harzsystem eine Kraft ausgeübt, so kann diese beim Auftreffen auf eine Kautschukdomäne gleichmäßig in alle Richtungen dissipiert werden.

Ist bereits ein Riss aufgetreten, so wird dieser am Weiterreißen gehindert: Die Elastomerpartikel dehnen sich senkrecht zur Rissrichtung und werden nicht herausgerissen, da sie chemisch mit der Matrix verbunden sind (siehe auch Abbildung 3).

Abbildung 3: Schematische Darstellung der Kautschukdomänen bei Belastung

Für weitere Details zögern Sie bitte nicht, sich mit unseren Anwendungstechnikern in Verbindung zu setzen.