Im Falle eines Falles, kleben kann man ALLES Sara Metten

Gliederung 1. Definition 2. Geschichte 3. Physikalische Hintergründe Adhäsion Kohäsion 4. Verfestigungsmechanismen physikalisch chemisch 5. Einsatz 6. Lehrplan 7. Didaktische Aspekte

Definition Nach DIN-Norm 16921 „ Ein Klebstoff ist ein nichtmetallischer Werkstoff, der Werkstücke (Fügeteile) durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden kann, ohne dass sich das Gefüge der Werkstoffe wesentlich verändert hat.“

Geschichte der Klebstoffe 8000 v. Chr. Naturkleber 1500 Kautschuk nach Europa 1700 erste Leimfabrik in Holland

Demo 1 Stärkekleister

Geschichte der Klebstoffe 1905 "Bakelite" auf dem Markt 1932 erster Alleskleber 1934 erster Klebefilmstreifen 1960 erster Sekundenkleber 1969 erster Klebestift bis heute neue Entwicklungen

Adhäsion (lat. adhaerere = anhaften) Physik. Hintergrund Adhäsion (lat. adhaerere = anhaften) Aneinanderhaften von 2 Körpern aus versch. Stoffen bedingt durch elektrostatische Kräfte van-der-Waals Kräfte chemische Bindung Adhäsionskräfte wirken nur über sehr kleine Entfernungen

Demo 2 Adhäsionskräfte

Voraussetzungen für eine Klebung Physik. Hintergrund Voraussetzungen für eine Klebung die Fügeteile müssen Fettfrei sein Staubfrei sein Klebstoff muss auf dem Fügeteil haften Abstand der zu verbindenden Phasen < 0,5 nm Kontaktfläche muss groß sein genügend zwischenmolekulare WW

Kohäsion (lat. cohaerere = zusammenhängen) Physik. Hintergrund Kohäsion (lat. cohaerere = zusammenhängen) innerer Zusammenhalt eines Stoffes durch chemische Bindung zwischenmolekulare Kräfte Sonderfall der Adhäsion wirkt nur über sehr geringe Entfernungen

Physik. Hintergrund Kräfte beim Kleben

Lösungsmittel (LM) bringt Klebstoff in flüssige Form Physik. Hintergrund Lösungsmittel (LM) Aufgabe: bringt Klebstoff in flüssige Form löst die Bindung zwischen Klebstoffmolekülen Kohäsion ganz oder teilweise aufgehoben

Demo 3 Kleben durch Anlösen

Klebstoffe physikalisch abbindend chemisch abbindend Schmelz- Kontakt- Verfestigungsmech. Klebstoffe chemisch abbindend physikalisch abbindend Schmelz- klebstoffe Kontakt- Nassklebstoffe LM-haltig Kontaktklebstoffe evtl ersetzen durch den Klebstoff, der im Versuch später kommt Einkomponentenkleber

Physikalisch abbindender Klebstoff Verfestigungsmech. Physikalisch abbindender Klebstoff Polymere beim Klebstoffauftrag bereits vorhanden Polymergehalt von 40-70% Klebewirkungen auf Grund von physikalischen Vorgängen Abbinden erfolgt durch Entweichen des Lösemittels Bild zeichnen vom Verschwinden des Lösemittels und einfügen???

Darstellung eines Heißsiegelklebstoffes Versuch 1 Darstellung eines Heißsiegelklebstoffes Heißsiegel-K. werden als Lösungen oder Dispensionen aufgetragen. Die getrockneten Schichten schmelzen bei der Siegelung in der Wärme und bilden die Klebverbindung.

Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit Glycerin Verfestigungsmech. Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit Glycerin O H R + ~ - = Phthalsäureanhydrid Glycerin Phthalsäureglycerinester

Kondensationsreaktion Verfestigungsmech. Kondensationsreaktion

Verfestigungsmech. Polykondensation linearer Polyester Polyester hat zunächst lineare Struktur. Ist genügend Phthalsäureanhydrid vorhanden (Überschuss), kommt es zur Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerkes, dem Glyptalharz. linearer Polyester

Physikalisch abbindender Klebstoff Verfestigungsmech. Physikalisch abbindender Klebstoff Kontaktklebstoff Lösungsmittel muss vor dem Fügen fast verdampft sein Kräftiges Zusammenpressen notwendig Rohstoffe: Chlorbutadien mit Phenolharzen oder elastomeren Polyurethanen Für die Theorie zum Erzählen der Folie, PdN 1989 S. 24-25, PolychroroprenKS: hohe Elastizität, Kohäsionsfestigkeit und Beständigkeit, vor allem in der Schuhindustrie verwendet.

Nachweis von Doppelbindungen in Pattex Versuch 2 Nachweis von Doppelbindungen in Pattex

Addition von Brom an die Doppelbindung Verfestigungsmech. Addition von Brom an die Doppelbindung Polychlorbutadien Bromoniumion Trans-bromiertes Polychlorbutadien

I2 + K+ I - + Stärke K+ + I3 -/Stärke Verfestigungsmech. Br2 + 2 K+ + 2 I - I2 + 2 K+ + 2 Br - I2 + K+ I - + Stärke K+ + I3 -/Stärke

Klebstoffe physikalisch abbindend chemisch abbindend Schmelz- Kontakt- Verfestigungsmech. Klebstoffe physikalisch abbindend chemisch abbindend Schmelz- klebstoffe Kontakt- klebstoffe Poly- addition Polykon- densation Polymeri- sation Nassklebstoffe LM-haltig Ein- oder Zwei-komponentenkleber Einteilung der KS nach Abbindemechanismus Kontaktklebstoffe evtl ersetzen durch den Klebstoff, der im Versuch später kommt, chemisch härtend oder abbindend??? Einkomponentenkleber

Chemisch abbindende Klebstoffe Verfestigungsmech. Chemisch abbindende Klebstoffe es liegen keine fertigen Polymere vor nur Monomere oder Vorstufen von Polymeren zweite Komponente notwendig Vorstufen von Polymeren nennt man auch Präpolymere (oligomere) Auslöser für Polymerisation notwendig, die kommt als zweite Komponente dazu oder ist einfach nur Luftsauerstoff

Polymerisation von Sekundenkleber Versuch 3 Polymerisation von Sekundenkleber

Anionische Polymerisation Verfestigungsmech. Anionische Polymerisation Cyanacrylsäureester

Verfestigungsmech. 3. Kettenabbruch a - Cyanarylsäureester - Polymer

Chemisch abbindende Klebstoffe Verfestigungsmech. Chemisch abbindende Klebstoffe Zweikomponenten Klebstoff chemische Reaktion muss bis zur Klebung blockiert sein mechanische Blockierung chemische Blockierung Theorie zum Erzählen: PdN 1989 S. 25

Darstellung eines Resorcin-Harzklebers Versuch 4 Darstellung eines Resorcin-Harzklebers

Kondensationsreaktion von Resorcin mit Formaldehyd Verfestigungsmech. Kondensationsreaktion von Resorcin mit Formaldehyd Resorcin Formaldehyd Resorcin-Formaldehyd Kondensat

Verfestigungsmech. Aushärtereaktion Triethanolamin

Verfestigungsmech.

Verfestigungsmech.

Phenoplast entsteht durch Kondensation von Phenolen und Aldehyden Verfestigungsmech. Phenoplast entsteht durch Kondensation von Phenolen und Aldehyden mit basischen Kondensationsmitteln erfolgt dreidimensionale Vernetzung mit sauren Kondensationsmitteln entstehen Novolake Zu Punkt 2 es entsteht eine dreidimensionale Vernetzung durch Methylenbrücken oder auch Methylenetherbrücken, die durch Kondensation mit zusätzlichem Formaldehyd zustande kommen Verwendung der Phenoplaste: Gieß und Edelkunstharze, durch Zusatz billiger Füllstoffe wie Holzmehl oder Textilfasern entstehen Pressmassen

Einsatzgebiete Haushalt (6,5 kg pro Person und Jahr) Nahrungsmittelverpackung Luft- und Raumfahrttechnik Industrie Medizin

Lehrplan (G8) 12.2 Kohlenstoffchemie II Abdeckung folgender Themen Polymerisation Polyaddition Polykondensation Synthetische Makromoleküle

Didaktische Aspekte Fächerübergreifender Unterricht Fach Physik Didakt. Aspekte Didaktische Aspekte Fächerübergreifender Unterricht Fach Physik Komplexes Denken Einfach durchführbare Experimente Alltagsbezug

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