Rasterkraftmikroskopie

Polymere und
Haftklebstoffe

Einleitung

Um 1840 entdeckte der Arzt H. D. Day, daß er beim Abdampfen des Lösungsmittels einer Mischung aus Naturkautschuk und Harz einen Rückstand erhielt, der auch nach längerer Zeit noch klebrig blieb[37]. 1882 ließ sich der Apotheker Paul Beiersdorf Heftpflaster mit Kautschuklösungen als Klebstoff patentieren[38].

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Polymere und Klebstoffe

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Noch heute werden auf der Basis von Naturkautschuk solche Haftklebstoffe produziert, allerdings sind eine Reihe anderer Systeme hinzugetreten, beispielsweise auf der Basis von Acrylaten, Poly- propylenen und verschiedenen Block-Copolymeren. Für diese bemerkenswerten Klebstoffgruppe sind zwei Effekte charakteristisch:

1. Unter nur leichtem Andruck stellt der Klebstoff in kürzester Zeit (t = 1 ms!) eine Kontaktfläche zwischen Adhäsivum und Substrat her.

2. Unter langandauernder Zugbelastung tritt lediglich eine minimale, idealerweise vollständig reversible Verformung auf.

Physikalisch gesehen weist Punkt 1 auf die Fähigkeit von Flüssigkeiten hin, Oberflächen zu benetzen, während Punkt 2 eher dem elastischen Verhalten eines Festkörpers entspricht. Um genau diese Eigenschaften zu erreichen, werden Polymere miteinander und mit weiteren Zusatzstoffen (im Wesentlichen mit Harzen) gemischt, wobei einphasige oder mehrphasige Systeme entstehen können. Die Rasterkraftmikroskopie ist hier zu einer wertvollen Technik geworden, unerwünschte Inhomogenitäten aufzudecken oder die Morphologie erwünschter Mehrphasigkeit zu beurteilen. Da die Homogenität einer Polymermischung ganz allgemein auch von den Herstellungsparametern abhängt, wird im folgenden Abschnitt kurz auf die grundsätzlichen Herstellungswege eingegangen. Danach wird allgemein der Aufbau von Haftklebstoffen auf der Basis von Naturkautschuk und Polyacrylaten beschrieben, da diese als essentielle Vertreter in der vorliegenden Arbeit untersucht worden sind. Im letzten Abschnitt stehen dann Harze im Vordergrund, die nach den Grundpolymeren im allgemeinen den größten Anteil eines Haftklebstoffs ausmachen.

Herstellung

Aufbau verschiedener Typen von Haftklebstoffen

Harze

Polymerblends

Dynamisch-mechanische Thermoanalyse

Molekulare Struktur und Aggregatzustände der Polymere

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