Plastik kleben – alles rund um Klebstoffe

Wichtig ist es, beim Plastik kleben zwischen duroplastischen und thermoplastischen Kunststoffen zu unterscheiden. Denn sie besitzen jeweils unterschiedliche Klebeeigenschaften. Im Gegensatz zu thermoplastischen Kunststoffen haben die duroplastischen Kunststoffe die Eigenschaft, bei hohen Temperaturen nicht weich oder flüssig zu werden. Außerdem sind duroplastische Kunststoffe weitgehend lösungsmittelbeständig.

Zu den duroplastischen Kunststoffen gehören unter anderem Carbon, CfK, GfEpoxy, GfPolyester, Fiberglas und SMC.

Die Gruppe der thermoplastischen Arten ist sehr groß. Darunter zählen z.B. Acryl, Makrolon, Nylon, PET, Planenfolie, Plexiglas und Polyamid.

Die Kunststoffe PE, PET und PP können aufgrund ihrer Zusammensetzung nur sehr schwer oder gar nicht geklebt werden.

1. Angaben beachten: Um ein gutes Klebeergebnis zu erzielen, müssen unbedingt die Angaben des Herstellers bezüglich der Temperaturen und Trocknungszeiten beachtet werden.
2. Klebestellen vorbereiten: Die Klebestellen müssen trocken, staub- und fettfrei sein.
3. Risse aufbohren: Ist ein Stück Plastik gerissen, sollte der Riss an den Enden aufgebohrt werden. Einfach mit einer Bohrmaschine ein kleines Loch am Ende des Risses bohren. Dadurch wird verhindert, dass er weiter einreißt.
4. Überschüssiger Klebstoff: Wurde zu viel Klebstoff verwendet, sollte dieser sofort nach dem Kleben entfernt werden.

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Anwendungsbeispiele

Eine Menge Gegenstände aus Kunststoff können selbst geklebt und repariert werden. Nachfolgend führen wir die häufigsten Anwendungsbeispiele zum Thema Plastik kleben auf.

• Automodelle (bestehen aus Acrylnitril-Butadien-Styrol): Hartkleber, Acrylatkleber, Kraftkleber
• Bodenplatten (bestehen aus PVC weich): Sekundenkleber, Kraftkleber, Alleskleber
• Butterbrotdosen (bestehen aus Polystyrol): Alleskleber
• Drucktasten für Elektrogeräte (bestehen aus Styrolacrylnitril): Hartkleber, Acrylatkleber
• Kamerateile (bestehen aus Styrolacrylnitril): Hartkleber, Acrylatkleber
• Karosserieteile (bestehen aus Glasfaserverstärktem Polyesterharz und Epoxidharz): Epoxidharzkleber, Acrylatkleber, Alleskleber
• Lampengehäuse (bestehen aus Polyacrylharz): Acrylatkleber, Kraftkleber, Alleskleber
• Puppen (bestehen aus Zellulosenitrat): Hartkleber
• Regenkleidung (bestehen aus Kunstkautschuk): Alleskleber, Kraftkleber
• Verpackungen (bestehen aus Polystrolschaum): Holzleim, Sprühkleber, Montagekleber
• Zierleisten (bestehen aus Acrylnitril-Butadien-Styrol): Hartkleber, Acrylatkleber, Alleskleber, Kraftkleber

Viel im Einsatz, aber nur wenig beachtet – dieses Dasein fristen Klebstoffe im allgemeinen. Tatsächlich stecken sie in fast allen Dingen des täglichen Lebens und erfüllen elementare Aufgaben, die mit anderen Mitteln entweder gar nicht oder nur sehr viel schlechter und teurer zu bewerkstelligen wären.

Und die Welt der verschiedenen Klebstoffe ist extrem vielfältig, denn ein „Alleskleber“ deckt zwar einen großen Einsatzbereich ab, aber klebt mitnichten wirklich alles.

So haben die Hersteller dieser Produkte durch intensive Forschung und Entwicklung immer neue Sorten auf den Markt gebracht, um immer speziellere Aufgaben oder noch mehr Anwendungen mit anderer Befestigungstechnik auch durch Klebtechnik lösen zu können. Außerdem ist zu beobachten, daß Klebstoffe auf wäßriger Basis einen guten Zuwachs verzeichnen.

Der weltweite Kleb- und Dichtstoffmarkt ist 12,5 Mrd. Euro groß; Deutschland hält immerhin 10% vom Gesamtvolumen und der statistische Pro-Kopf-Verbrauch in den westlichen Industrieländern liegt bei ca. 6 kg im Jahr. Viele Produkte würde es ohne Klebstoff wahrscheinlich gar nicht geben, wie z. B. Spanplatten, Sperrholz, Wellpappe, Verbundfolien etc.

Vorteile des Klebens

• Saubere Anwendung ohne Lärmbelästigung;
• Keine Materialschwächung durch Bohrungen;
• Kein weiteres Werkzeug wird benötigt;
• Reparieren statt wegwerfen hilft Werte zu erhalten;
• Verbindet unterschiedliche Materialien dauerhaft und sicher;
• Erlaubt die Übertragung hoher Kräfte bei großen Klebeflächen;
• Keine Hitzeschäden durch Löten oder Schweißen;
• Verhindert Flüssigkeitsansammlungen zwischen den Teilen, somit keine Korrosion;
• Elastische Kleber dämpfen z. B. Dröhnungseffekte;
• Teilweise die einzige Möglichkeit, Materialien miteinander zu verbinden.

Was ist Klebstoff?

Klebstoff ist ein nichtmetallischer Werkstoff, der Körper durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden kann, ohne daß sich das Gefüge und der Körper wesentlich verändern (DIN-Norm 16920).

Somit ist die Klebung eine feste Verbindung von zwei Teilen, erzeugt durch eine Klebstoffschicht, die trocknet oder durch chemische Reaktion aushärtet und so die Materialien zusammenhält.

Wird das Wort „Klebstoff“ verwendet, ist das längst nicht so eindeutig, wie man meint. Denn unter diesem Begriff werden z. B. Kleber, Kleister, Leime, Klebkitte, Zemente, pflanzliche Gummierungsmittel, Klebepasten, etc. zusammengefaßt. Natürlich gibt es aber auch eine feste Definition, und zwar in der DIN-Norm 16920. Um eine gute Verklebung erzielen zu können, sollten die Oberflächen fett- und staubfrei sein. Auf den einzelnen Gebinden werden zusätzliche Maßnahmen, aber auch Einschränkungen angegeben, welche Materialien z.B. nicht mit dem Produkt verklebbar sind bzw. dabei Schäden erleiden. Grundsätzlich werden folgende Schritte empfohlen:

• Die Oberflächen müssen von allen Fremdstoffen befreit werden und sollten dann z. B. durch Schleifen angerauht werden.

• Die zu verbindenden Flächen müssen mit Aceton, Nitroverdünner (Achtung: greifen eventl. die Oberflächen an) oder Alkohol (Ethanol) gereinigt werden. Kein benzinbasierendes Lösungsmittel verwenden (hinterlassen Ölspuren).

• Die trockenen Klebeflächen nicht mehr berühren (Hautfette), den Klebstoff dünn und gleichmäßig auftragen (Kohäsionseffekt) und unter Umständen ablüften.

• Eine Verschmutzung der Klebstoff-Fläche sollte vermieden werden.

Nach der Verbindung folgt die Aushärtung, die von den beiden maßgeblichen Faktoren Zeit und Temperatur bestimmt wird.So kann die Aushärtezeit durch eine Temperaturveränderung beeinflußt werden; eine Erwärmung verkürzt die Aushärtung, eine Abkühlung verlängert sie. Die Zeit bis zur vollständigen Aushärtung wird als Aushärte- oder Polymerisationsdauer genannt.

Neben den diversen Klebstoffen gibt es noch zahlreiche Klebeverfahren. Folgende Verfahren können hierbei unterschieden werden:

• Naßkleben. Hier wird der Klebstoff einseitig aufgetragen. Wichtig ist, daß eines der zu verklebenden Teile saugfähig sein und Klebstoff vollflächig aufgetragen werden muß. Die Teile sind dann naß einzulegen und entsprechend passend zu fixieren. Vorteile: Verklebung von Kleinteilen direkt aus der Tube möglich; Großflächenauftrag mit Zahnspachtel oder kurzborstigem Pinsel; Teile sind nachregulierbar; es müssen keine Wartezeiten wie bei Kontaktklebern eingehalten werden.

• Kontaktkleben. Der Klebstoff muß auf beide Klebteile aufgetragen werden und dann ca. 5 bis 15 Minuten – je nach Oberflächenbeschaffenheit – bis zur Berührtrockenheit ablüften. Erst dann müssen beide Teile kurz und fest zusammengepreßt werden. Vorteile: Verklebung von nicht durchlässigen Materialien möglich; die Klebestelle bleibt flexibel; eine gute Soforthaftung. u Schmelzkleben. Der Kleber wird hier – überwiegend – mit einer Schmelzklebe-Pistole auf bis zu 220 °C (je nach Bauart) erhitzt und verflüssigt. Die Teile sind dann umgehend zu fixieren, da dieser Klebstoff relativ schnell abkühlt und erhärtet. Vorteile: für Styropor® und andere hitzeempfindliche Materialien geeignet; geringe Geruchsentwicklung (zumeist Lösemittelfrei); schnelle Fixierung durch Abkühlung; Technik ist in der Regel sehr einfach; ideal für Bastler und Heimwerker.

• Reaktionskleben. Diese Klebstoffe, die zuerst aus flüssigen, niedermolekularen Verbindungen bestehen, werden durch eine chemische Reaktion in hochmolekulare Polymere überführt und so hochfest. Sie sind als Einkomponenten- (reagieren z. B. aufgrund von Temperaturen oder Umgebungsfaktoren wie Luftfeuchtigkeit oder Sauerstoff) oder Zweikomponentenkleber (zwei Stoffe werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt) am Markt. Sekundenkleber gehört zu den Einkomponenten-Reaktionsklebern. Vorteile: kein Volumenschwund; eine Verbindung von nicht durchlässigen Materialien ist möglich.
• Haftkleben. Ein Bereich, der im Haushalt nur selten und bei ganz bestimmten Anwendungen zum Tragen kommt. So sind selbstklebende Notizzettel, Autoaufkleber, Klebebänder, Klebeetiketten usw. mit einem Haftklebstoff versehen.

Hartkleber bei harten Kunststoffen, die keine Elastizität haben.

Bei Klebstoffen gibt es die unterschiedlichsten Inhaltsstoffe, die selbstverständlich die Einsatzbereiche sehr beeinflussen. So unterscheiden sich Kleber z. B. aufgrund ihrer Bindemittel, die natürlich (Naturharze, Kohlehydrate, Kautschuk, Eiweiße, Wachse und andere Naturstoffe) oder synthetisch (künstlich hergestellte wie verschiedene Acrylate, Acetate, Harze, etc.) sein können oder ob sie lösemittelhaltig oder lösemittelfrei sind.

Lösemittelhaltige Klebstoffe

Lösemittel wie Alkohol, Aceton oder Benzin haben die Funktion, die Kautschuke oder Harze in den Klebstoffen zu verflüssigen. Das jeweilige Lösungsmittel muß entweder durch das zu verklebende Material entweichen können (Durchlässige Materialien sind Holz, Pappe, Leder etc.) oder bei dichteren Stoffen seitlich ausdünsten können. Die Verdunstung bewirkt die Aushärtung des Klebstoffes. Kleber mit Lösemitteln weisen (derzeit noch) eine bessere Anfangshaftung auf, sind im Einsatz vielfältiger und verkleben Materialien besser. Leider haben sie den negativen Effekt, daß durch die Verdunstung eine mehr oder weniger intensive Geruchsbelästigung auftritt.

Lösemittelfreie Klebstoffe

Genau diese Geruchsbelästigung haben lösemittelfreie Klebstoffe nicht, da die Substanzen im Kleber mit Wasser verflüssigt sind. Die Klebkraft gleicht bei porösen, durchlässigen Materialien denen der lösemittelhaltigen Klebstoffe.

Der Nachteil ist eine langsamere Trocknung des Stoffes und bei z. B. Papier eine leichte Wellung (Feuchtigkeit). Auch können nicht alle Anwendungen mit diesen Klebstoffen vorgenommen werden.

Um den richtigen Klebstoff finden und anwenden zu können, sollten vorab bestimmte Fragen beantwortet werden können. Denn wird ein falscher Klebstoff verwendet, ist einerseits der Sicherheitsaspekt erheblich verringert und andererseits könnten Materialien in Mitleidenschaft gezogen und so beschädigt werden. Die nachfolgenden Fragen „zwingen“ zu klaren Festlegungen und sind daher unerläßlich für die Auswahl des geeigneten und zu verwendenden Klebstoffes.

• Welche Werkstoffe sollen verklebt werden?
• Wie groß ist die zu verklebende Fläche?
• Wie ist die Oberfläche beschaffen?
• Kann die Oberfläche mechanisch oder chemisch bearbeitet werden?
• Reicht die vorhandene Paßgenauigkeit aus?
• Wie wird die Verklebung beansprucht?
  (Belastungsart, Beständigkeit gegen Alterung, Wärme, Lösemittel, Witterungseinflüsse, Festigkeit und Elastizität)
• Aushärtungszeit kurz oder auch lang möglich?

Wenn Sie zu diesen Fragen die Antworten bekommen haben, bieten die Lieferanten des Klebstoffs in der Regel ausreichende Informationen, damit der Heimwerker den richtigen Klebstoff kaufen und sein „klebetechnisches“ Vorhaben gelingen kann.