Epoxidkleber Ratgeber & Vergleich 2021

Epoxidkleber Ratgeber

Abbildung: PLUS schnellfest Binder von UHU

Was sind Epoxidkleber?

Epoxidkleber bestehen aus den zwei Komponenten Harz und Härter. Für das Epoxidharz werden Polymerbausteine verwendet, welche sogenannte Epoxidgruppen tragen. Meistens handelt es sich dabei um Reaktionsprodukte aus Epichlorhydrin und Bisphenol-A. Nach dem Vermischen mit dem Härter, welcher aus Mercapto- oder Aminogruppen besteht, bilden diese einen stabilen Duroplasten. Die Aushärtung des Epoxidklebers kann bei Raumtemperatur und höherer Temperatur geschehen. Bei höherer Temperatur werden üblicherweise bessere Festigkeiten des Epoxidklebers erzielt. Aufgrund seiner hohen Festigkeit wird dieser Kleber oft für strukturelle Verklebungen z.B. im Flugzeug- oder Fahrzeugbau verwendet. Es gibt aber auch einkomponentige Epoxidkleber, deren Komponenten Härter und Harz schon während der Herstellung im optimalen Verhältnis gemischt werden. In diesem Fall werden Härter (z.B. Dicyndiamid) verwendet, welche bei Raumtemperatur nicht so schnell reagieren und daher heiß gehärtet werden müssen. Einige Epoxidkleber kann man auch tiefgefrieren, um so ihre begrenzte Lagerfähigkeit zu erhöhen.

Anwendungsrisiken

1. Beim Einsatz vieler Epoxidprodukte ist eine Schutzausrüstung zum Hautschutz vorgeschrieben. Dafür eignen sich unter anderem spezielle Nitril-, Butyl-, Butyl / Viton- oder PE-Laminat-Handschuhe. Dünne Einweghandschuhe aus Vinyl, Latex oder Nitril eignen sich dazu weniger, da allergene Stoffe durch diese Handschuhe durchdringen können.
2. Nach dem Aushärten können Epoxidkleber nur noch mechanisch entfernt werden.
3. Verschieden Epoxide wirken sensibilisierend und werden als karzinogen eingestuft bzw. als Karzinogene verdächtigt.
4. Nicht immer gelingt bei manueller Verarbeitung die Einhaltung des vorgegebenen Mischverhältnisses beider Komponenten.

Verwendung und Vorteile von Epoxidkleber im Automobilbau

1. Bei den häufig verwendeten Punktschweißungen werden die Kräfte nur punkturell eingeleitet. Bei einer Verklebung mit Epoxidkleber geschieht dies großflächig.
2. Die Ermüdungsfestigkeit (Dauerschwingfestigkeit) und die Steifigkeit sind durch die Verwendung von Epoxidkleber erheblich höher.
3. Einige Stahlsorten können aufgrund ihres Gefügebaus nicht geschweißt werden und werden daher häufig mit diesem Kleber verklebt.
4. Bei gerade kleinen Spaltmaßen von 0,3 mm bis 0,5 mm haben Epoxidharz-Klebstoffe die höchsten Festigkeiten und werden oft in Bördelfalzen eingesetzt. Ein Blähzusatz in geringen Prozentanteilen verbessert den Korrosionsschutz der Klebstoffe im Falzbereich. Zudem blähen diese Klebstoffe unter Wärmezufuhr beim Aushärten auf und füllen somit vorhandene Bläschen und Lücken auf.
5. Dies erfordert jedoch eine genaue und stabile Prozessführung in der Herstellung, Applikation und Aushärtung. Sonst könnte dies zu unkontrollierten Austritten des Epoxidklebers am Falz führen. Dies kann nur mechanisch entfernt werden und stört den nachfolgenden Lackerprozess.
6. Grundsätzlich eignet sich der Epoxidkleber im Automobilbau für die Punktschweißung, seine Durchschweißfähigkeit nimmt jedoch bei einer Zugabe von Glaskugeln ab. Zudem kann der Kleber bei großem Hitzeeintrag verbrennen.
7. Gerade in den crashrelevanten Bereichen, z.B. Türen, Schweller oder Motorträger, muss der Epoxidkleber eine hohe statische Festigkeit aufweisen und diese unter extremer dynamischer Last auch behalten. Diese Festigkeit ist auch unter den Begriffen Kerbschlagzähigkeit, Schlagzähigkeit oder Toughness bekannt. Eine besondere chemische Struktur im ausgehärteten Epoxidkleber kann diese Schlagzähigkeit erreichen. Dies kann z.B. eine reaktive Thermoplast in der Formulierung des Klebstoffes sein. Sollte es zu einer schlagartigen Belastung kommen und diese Additive ist im Klebstoff nicht vorhanden, so kann es zum Versagen des Epoxidklebers führen und die Verformungsenergie wird vom geklebten Bauteil nicht mehr fachgerecht aufgenommen.