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Bei den Cyanacrylat-Klebstoffen handelt es sich um 1K-Reaktionsklebstoffe auf Basis von Cyanacrylsäureestern mit unterschiedlich langen Alkylketten. Häufig werden 2-Cyanacrylsäuremethylester, n-Butylcyanacrylat und 2-Octylcyanacrylat als Rezepturbestandteile verwendet. Die zur Härtung führende Polymerisationsreaktion wird schon durch geringe Mengen von Hydroxid-Ionen gestartet.
Die Härtung der Cyanacrylate wird also durch die natürliche Luftfeuchtigkeit bzw. die aus der Umgebungsluft auf den Fügeteiloberflächen adsorbierten Wassermoleküle gestartet. Da die Polymerisation der Cyanacrylsäureester-Monomere nur über eine geringe Reichweite ungestört verläuft, können Cyanacrylatklebstoffe nur in Schichtdicken bis zu ca. 0,2 mm voll durchpolymerisiert werden. Bei dickeren Klebschichten wird keine vollständige Vernetzung erreicht, was zu einer verringerten Festigkeit führt.
Basische Oberflächen können die Polymerisation ebenfalls starten bzw. beschleunigen, während saure Oberflächen aufgrund der geringen Konzentration an Hydroxid-Ionen die Polymerisation verlangsamen. Starke Säuren führen zur Protonierung der Carbanionen und somit zum Abbruch der Kettenreaktion.
In einer neutralen oder basischen Umgebung läuft die stark exotherme Reaktion so lange, bis alle Monomere verbraucht sind. Bei einem zu hohen Angebot an Hydroxid-Ionen, sei es als Folge einer zu hohen Feuchtigkeit oder einer stark alkalischen Oberfläche, kann es zur sogenannten Schockhärtung mit einer in der Folge verringerten Klebfestigkeit kommen.
Dem Vorteil einer fast sofort gegebenen Handhabungsfestigkeit stehen einige Nachteile gegenüber:
Cyanacrylatklebstoffe sind im gehärteten Zustand meist recht spröde und nur wenig flexibel.
Die erreichbaren Klebschichtdicken sind aufgrund der mangelnden Durchhärtung dickerer Schichten sowie der niedrigen Viskosität, die den Klebstoffen ansonsten eine gute Kapillarwirkung verleiht, begrenzt.
Als Thermoplast besitzen sie zudem nur eine begrenzte Wärmebeständigkeit.
Auch wenn sie Wasser zur Härtung benötigen, so weisen die gehärteten Klebstoffe doch eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber hoher Feuchtigkeit auf.
Rezepturabhängig können Cyanacrylatklebstoffe Spannungsrisskorrosion an den Fügeteilen auslösen
Neuere Entwicklungen führten zu teilflexibilisierten Cyanacrylatklebstoffen, die Spannungsspitzen besser abbauen können und häufig auch eine gegenüber den Standardsystemen verbesserte Wärmebeständigkeit aufweisen. Auch konnte die Wasserbeständigkeit verbessert werden.
Anwendungsgebiete
Aufgrund der schnellen Härtung werden die Cyanacrylatklebstoffe insbesondere für das Kleben von Kleinteilen bei dünnen Klebschichten z. B. im Bereich der Optik, der Mikroelektronik, der Medizin- und der Fahrzeugtechnik verwendet. So werden sie z. B. für das Einkleben von Gläsern verwendet, wobei beachtet werden muss, dass stark alkalische Gläser die Polymerisation stark beschleunigen und es zu der bereits erwähnten Schockhärtung kommen kann. Eingesetzt werden diese Klebstoffe auch zum Kleben von Schwingungsdämpfern bei HiFi-Anlagen, dem Aufkleben der Membran bei der Herstellung von Lautsprechern, dem Einkleben der Libellen in Wasserwaagen, bei der Spulendrahtfixierung, der Fixierung von Abdeckklappen und dem Kleben von Elastomerdichtungen. Durch die Stoßverklebung von Elastomer-Rundprofilen können so z. B. O-Ringe hergestellt werden.
Spezielle Cyanacrylatklebstoffe mit medizinischer Zulassung werden als Nahtersatz in der Medizin zum Wundverschluss verwendet. Durch die feucht-warmen Umgebungsbedingungen lösen sich diese Verklebungen langsam wieder auf, nachdem die Wunde verheilt ist.
Arbeitssicherheit
Durch die schnelle Härtung der Cyanacrylatklebstoffe können ungewollt Hautflächen miteinander verkleben. Sollte es trotz der obligatorischen Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung wie Handschuhen und Schutzbrille zu einem Hautkontakt mit Cyanacrylatklebstoff gekommen sein, gibt das vom Industrieverband Klebstoffe e.V. herausgegebenen Merkblatt Erste Hilfe bei Unfällen mit Sekundenklebstoffen wichtige Hinweise. Es sollte nicht versucht werden, den Klebstoff gewaltsam von der Haut abzuziehen.
Quelle: Wikipedia
https://de.wikipedia.org/wiki/Klebstoff#Cyanacrylat-Klebstoffe