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IPN-Technologie

Die Klebstoffe der Serie PX-100 sind durch die unkonventionelle Technologie der Bildung interpenetrierender Netzwerke modifiziert, die eine weitgehende Beeinflussung der Klebstoffeigenschaften ohne Verringerung der Thermostabilität ermöglicht.

Konventionelle Netzwerke

Bild 1: Einfache Netzwerkstruktur

Konventionelle Epoxidklebstoffe bestehen aus chemischen Grundbausteinen, die Epoxidgruppen enthalten. Bei der Härtung können sich diese Grundbausteine mit Hilfe eines Härters über die Epoxidgruppen miteinander verbinden und ein stabiles, dreidimensionales Netzwerk ausbilden. Diese Netzwerkbildung ist eine wesentliche Ursache für die allgemein hohen Festigkeiten und guten Klebeigenschaften von Epoxidklebstoffen auf vielen Materialien.

Interpenetrierende Netzwerke

Die Produkte der Serie PX-100 basieren ebenfalls auf epoxidhaltigen Grundbausteinen. Zusätzlich enthalten Sie aber eine weitere Art von Grundbausteinen, die über einen zweiten chemischen Mechanismus ein eigenständiges Netzwerk ausbilden und nicht mit den epoxidhaltigen Bausteinen reagieren können. Bei der Härtung dieser Klebstoffe entstehen deshalb zwei voneinander unabhängige Klebstoffnetzwerke, die sich gegenseitig durchdringen, aber nicht miteinander verbunden sind. Diese Variante einer Mischung von Netzwerken wird "Interpenetrierendes Netzwerk" (IPN) genannt. Praktisch gesehen bestehen die Produkte der Serie PX-100 deshalb aus zwei Klebstoffen in einem System.

Bild 2: Schema der IPN-Bildung, Netzwerk A + Netzwerk B = IPN

Synergieeffekte in IPNs

Gehärtete Epoxidklebstoffe gehören zur chemischen Stoffgruppe der Polymere, die die charakteristische Eigenschaft aufweisen, daß sie sich im allgemeinen nur schlecht mit anderen Polymeren mischen lassen. Wird die Mischung trotzdem versucht, so neigen Polymere in der Regel zur Trennung der eingesetzten Phasen.

Wenn es jedoch gelingt, bereits die unvernetzten bzw. nicht polymerisierten Grundbausteine der Polymeren zu vermischen und anschließend ihre Polymerisation so zu führen, daß die Phasentrennung der gebildeten Polymere verhindert wird, dann können im resultierenden Polymergemisch Synergieeffekte beobachtet werden. Dieses Konzept ist bei den Klebstoffen der Serie PX-100 umgesetzt worden.

Bild 3: Auswirkung der IPN-Bildung auf Zugscherfestigkeit und Schlagzähigkeit

Für Eigenschaften wie die Klebfestigkeit oder Schlagzähigkeit ergeben sich deutlich höhere Werte als bei den getrennt untersuchten Einzelnetzwerken (z.B. reinen Epoxiden). Gleichzeitig verbessert sich insbesondere die Klebfestigkeit bei höheren Temperaturen.

Vorteile der IPN-Technologie

Durch die verwendeten Härtersysteme ergibt sich eine hohe Beständigkeit gegenüber von Säuren, Laugen und vielen Lösungsmitteln sowie hohe Glasübergangstemperaturen und Thermostabilität.

Die Verwendung von zwei unabhängigen Netzwerken läßt außerdem eine große Variationsbreite bei der Formulierung von Klebstoffsystemen zu und ermöglicht eine weitgehende Anpassung der Eigenschaften an Kundenanforderungen.

Der Effekt der Technologie der IPN-Modifizierung besteht daher in der Nutzung von Synergieeffekten, die sich nur in der Kombination zweier Netzwerke zeigen, aber nicht in den Einzelnetzwerken zu beobachten sind. Daraus resultiert häufig eine Maximierung von gewünschten Eigenschaften und eine mögliche Minimierung unerwünschter Eigenschaften.

Weiter: Bismaleimide

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