Vernetzungssysteme - Fritz Bossert Hamburg

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Vernetzungssysteme und Härtung | Silikonklebstoffe

Für moderne Industrieanwendungen, z.B. in der Elektronik-, Solar- oder Luftfahrtindustrie, werden leistungsstarke Klebstoffe benötigt.

Um moderne Anforderungen zu erfüllen, stehen Silikonkleber mit verschiedenen Vernetzungsarten und Härtungssystemen zur Verfügung. Dies ermöglicht Produkte mit unterschiedlichen Eigenschaften, die auch für individuellen Anwendungen eine passende Lösung bieten.
(HTV-Silikone)

Vernetzung bei Raumtemperatur
Kondensationsvernetzung (RTV-Silikone)

Härtung:
Ein-komponentige RTV-Silikone vulkanisieren durch den  Einfluss von Luftfeuchtigkeit. Das Wasser reagiert dabei mit den chemischen Vernetzungsmitteln im Silikonklebstoff.

Je nach  chemischem System werden bei diesem Prozess unterschiedliche  Nebenprodukte, wie z.B. Essigsäure oder Alkohol, abgespalten. Die  Härtung erfolgt bei Raumtemperatur, weshalb diese Silikonkleber auch als  RTV-Silikone bezeichnet (RTV = Raum-Temperatur-Vulkanisation).

Diese Vulkanisation kann nicht durch Wärme beschleunigt werden. Temperaturen über +40°C wirken sich nachteilig auf den Prozess aus.  Härtungsgeschwindigkeit und Hautbildungszeit ergeben sich durch die  jeweilige chemische Formulierung.

Einsatz:
Für ein-komponentige kondensationsvernetzende  Silikone besteht eine große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten. Ihre  Applikation ist äußerst anwenderfreundlich und kann mit einer  Handpresse, aus der Tube oder maschinell erfolgen. Die  Silikon-Elastomere sind extrem flexibel.

Komponenten:
Die  meisten bei Raumtemperatur vulkanisierenden Silikonkleber sind  ein-komponentig (RTV-1). Es gibt jedoch auch zwei-komponentige Silikone  (RTV-2), bei denen ein Zusatzstoff die Vernetzung auslöst. Dies ist z.B. notwendig, wenn die Härtung in einem von der Luft abgeschlossenen Gehäuse erfolgen muss und keine Feuchtigkeit die Silikon-Dichtmasse  durchdringen kann.


Vor- und Nachteile der chemischen Systeme:

Die gängigen chemischen Systeme von RTV-1-Silikonen sind Acetoxy, Acetone,  Alkoxy/ Methoxy und Oxime. Alle vier Systeme spalten bei der Härtung  geringe Mengen eines Nebenproduktes ab.
ACETOXY  (Abspaltung von Essigsäure)

Vorteile:  
  • gute Klebkraft
  • hohe Temperaturbeständigkeit (bis +300 °C)
  • schnelle Härtung (3 mm in 4-14 Stunden)

Nachteile:  
  • korrosiv
  • stechender Geruch                                 


ACETONE  (Abspaltung von Aceton)
                             
Vorteile:        
  • nicht-korrosiv
  • gute Klebkraft
  • hohe Temperaturbeständigkeit (bis +300 °C)
  • schnelle Härtung (3 mm in 8-24 Stunden)

Nachteile:          
  • nicht für Polycarbonat und Acryl einsetzbar

ALKOXY/METHOXY  (Abspaltung Ethanol oder Methanol)

Vorteile:       
  • gute Klebkraft
  • nicht-korrosiv


Nachteile:     
  • langsame Härtung
  • max. Temperaturbeständigkeit +220° C   


OXIME  (Abspaltung von Methylethylketoxime)
                  
Vorteile:       
  • gute Klebkraft auf Kunststoffen
  • nur schwach-korrosiv



Nachteile:       
  • Arbeitsschutzmaßnahmen erforderlich
  • niedrige Exposition für den Anwender beachten





Vernetzung unter Wärme
Additionsvernetzung (HTV-Silikone)

Härtung:
Die Polyreaktion der additionsvernetzenden ACC™  Silikonkleber erfolgt durch einen Platin-Katalysator, der erst unter  Hitze aktiv wird. Die meisten ein-komponentigen ACC™ HTV-Silikone  benötigen eine Temperatur von +80° C um zu vulkanisierten. Die Temperatur kann bis etwa +150° C angehoben werden, um die Härtung zu beschleunigen.

Einsatz:
Additionsvernetzende  Silkonklebstoffe werden eingesetzt, wenn entweder eine sehr schnelle  Aushärtung erforderlich ist oder aber zwischen der Applikation des  Klebstoffes und seiner Härtung ein zeitlicher Abstand liegen soll (z.B.  um weitere Montageschritte ausführen zu können). Die Härtung erfolgt  durch Wärme, weshalb diese Produkt-Typen auch als HTV-Silikone  bezeichnet werden (HTV=Hoch-Temperatur-Vulkanisation).

Klebkraft:
Im Vergleich zu den RTV-Silikonen ist die Klebkraft von additionsvernetzenden Silikonklebern geringer. Um die Klebkraft zu erhöhen,  können Haftvermittler eingesetzt werden, die jedoch die benötigte  Härtungstemperatur anheben und die Härtezeit verlängern.

Unverträglichkeiten:
Bestimmte Stoffe können den Platin-Katalysator beeinflussen und die Aushärtung hemmen bzw. verhindern. Der Kontakt zwischen der ungehärteten Silikonmasse und den folgenden Stoffen sollte vermieden werden: Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Arsen, zinnorganische Katalysatoren, PVC-Stabilisatoren, kondensationsvernetzende Silikone, Epoxidharz-Katalysatoren und schwefelvulkanisierte Kautschuke.

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