Wie klebe ich Plastik?
Den passenden Klebstoff für Kunststoffe finden
Was sind Kunststoffe?
Plastik kleben, aber wie? Viele Menschen fragen sich, wie sich Kunststoff kleben lässt und versuchen es mit einem sogenannten „Alleskleber“. Dabei wird für Kunststoff ein Spezialkleber benötigt. Aber nicht allein auf den Klebstoff kommt es an, sondern auch noch auf weitere Faktoren.
Den meisten ist Plastik ein Begriff. Denn Plastik ist ein umgangssprachliches Wort für Kunststoff. Kunststoff ist wiederum nur der Oberbegriff für viele verschiedene Materialien in unserem Alltag. Kunststoffe sind Polymere. Das Wort Polymer kommt aus dem Griechischen und bedeutet „aus vielen Teilen bestehend“. Polymere sind Makromoleküle, die kettenförmig aufgebaut sind. Diese Moleküle sind aus Monomeren angeordnet, die wie einzelne Perlen zu einer Perlenkette aufgefädelt sind. Je nach Aufbau der Monomere haben die Polymere unterschiedliche Formen und Größen. Man kann die Kunststoffe unterscheiden in lineare, verzweigte und vernetzte Polymere.
Kunststoffklassen
Je nach Kunststoffart verhalten sich die Kunststoffe gegenüber mechanischen, thermischen oder chemischen Einflüssen unterschiedlich. Sie können in folgende Kunststoffklassen eingeteilt werden: Thermoplaste, Duromere und Elastomere.
Der Begriff Thermoplast steht für „warm verformbar“. Thermoplaste bestehen aus verzweigten oder unverzweigten Polymerketten ohne Vernetzungen untereinander. Diese nebeneinander liegenden Ketten halten durch physikalische Wechselwirkungen und Verschlaufungen zusammen. Durch Erwärmung oder auch durch die Zugabe von Lösungsmitteln werden sie zum Schwingen gebracht. Je stärker die Erwärmung, desto größer die Schwingung unter den Ketten. Wird durch die Bewegung der Abstand zwischen ihnen zu groß, nehmen die physikalischen Wechselwirkungen ab. Der Kunststoff schmilzt.
Beispiele für Thermoplaste sind Kunststoffe wie PVC (z. B. Rohre oder Bodenbelag), PA-Polyamid (z. B. Luftfiltergehäuse) oder Polyethylen (z. B. Verpackungen oder Kabelisolierungen, Kanister).
Duromere oder auch Duroplaste besitzen eine hohe Temperaturbeständigkeit und Steifheit. Sie sind nicht lösbar, schmelzbar oder schweißbar und kaum quellbar. Duromere zeichnen sich durch ein engmaschiges Polymere-Netzwerk mit vielen Verbindungen aus. Die Festigkeit wird durch chemische Bindungen gewährleistet. Dadurch sind sie sehr widerstandfähig und beständig. Durch ihr enges Polymere-Netz können Wasser oder Lösungsmittel kaum bis gar nicht eindringen. Duromere sind kaum biegbar und nicht kriechfähig.
Beispiele für Duromere sind Epoxide, Polyurethane, Phenol-Formaldehydharze, die als Grundwerkstoff für Faserverbundwerkstoffe, wie Carbon, CfK, GfK oder Fiberglas, dienen. Sie finden sich im Alltag in Motorradhelmen oder Windkraftanlagen.
Elastomere sind gummielastisch flexibel, nicht schmelzbar, nicht schweißbar, nicht löslich und stark quellbar. Sie zeichnen sich durch ein weitmaschiges Polymere-Netzwerk mit nur wenigen Verbindungen aus. Die Festigkeit wird in erster Linie durch die physikalische Wechselwirkung und nur zweitrangig durch die chemischen Bindungen und Verschlaufungen gewährt. Elastomere sind auch kriechend. Das bedeutet, dass sich der Stoff bei langanhaltender Belastung oder Spannung verformt, aber durch seine wenigen Verbindungen unter den Polymer-Ketten wieder gummielastisch seine Ursprungsform annimmt.
Beispiele für Elastomere sind Polyurethan (als Wärmedämmung oder Schaumstoff), Silikone (z.B. Fugendichtung) oder Kautschuk.
Klebstoffauswahl
Plastik ist also nicht gleich Plastik, Kunststoff nicht gleich Kunststoff. Einen Kunststoffkleber für jeden Kunststoff gibt es demnach nicht. Die Kunststoffklassen zu kennen, ist unerlässlich für die Auswahl des richtigen Klebstoffs. Denn wenn eine Klebung funktionieren soll, ist es wichtig zu wissen, welcher Kunststoff verklebt werden soll. Die Kunststoffart ist oft in Kurzzeichen auf Gegenständen eingeprägt, wie z. B. PP oder LD-PE. Manche Kunststofftypen lassen sich leicht verkleben, manche schwer.
Kunststoffe, die heutzutage in fast allen Industriebereichen verstärkt eingesetzt werden, sind PTFE (bekannt als Teflon), PE bzw. Polyethylen und PP bzw. Polypropylen. Und zwar wegen ihrer spezifischen Eigenschaften wie Formbarkeit, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und ihrer chemischen Beständigkeit. Sie sind aber schwer zu verkleben. Denn sie verfügen über eine geringe Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie. Die Oberfläche muss deswegen mechanisch durch Schleifen oder Strahlen, chemisch durch Fluorieren oder physikalisch durch Beflammen vorbehandelt werden. Auch die Verwendung eines Primers sorgt für eine bessere Benetzung der Oberfläche.
Oberflächenenergie
Warum ist die Oberflächenenergie ein wichtiger Faktor bei der Verklebung von Kunststoffen?
Eine niedrige bzw. niederenergetische Oberflächenspannung führt zu einer unvollständigen Benetzung der Klebfläche und somit zu einer geringeren Klebkraft.
Je höher hingegen die Oberflächenspannung des Werkstoffes, desto besser die Klebkraft.
Oberflächenspannung
Hier mal ein Überblick an Kunststoffen und deren Oberflächenspannung. Leicht zu verklebende Kunststoffe sind demnach PVC oder Polycarbonat.
Praktische Tipps zum Kleben von Plastik – die WEICON Checkliste
Mehr Infos zur Auswahl des richtigen Klebstoffs gibt es auch im Video: „Welcher passt zu dir?“ oder in unserem Klebstoff-Finder.
✓ Auswahl des richtigen Klebstoffs, z. B. WEICON Easy-Mix PE-PP 50 auf Methylacrylatbasis, WEICON Plastic-Bond oder einen unserer Sekundenkleber
Anwendungsbeispiele aus dem Alltag
Eine anschauliche Erklärung mit ein paar Beispielen gibt es in unserem WE explain-Video: