Auf schwierigen Kunststoffen kleben
Als Herausforderung bei der Bearbeitung der Kunststoffe, ebenso wie bei der Konstruktion von Bauteilen, erweist sich die Technik des Verbindens dieser Kunststoffe untereinander und mit anderen Werkstoffen. Durch ihre niederenergetischen Oberflächen stellen Kunststoffe den Anwender vor spezielle Aufgaben. Die folgende Übersicht soll speziell für das PE (Polyethylen) und PP (Polypropylen) Kleben eine kleine Hilfestellung bieten.
Erfolgreich kleben auf niederenergetischen Oberflächen
Aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile im Vergleich zu Metallen, Holz und anderen konventionellen Werkstoffen gewinnen Kunststoffe in der industriellen Verarbeitung zunehmend an Bedeutung.
Dementsprechend bietet die moderne Klebetechnik auch oftmals verblüffend haltbare und wirtschaftliche Möglichkeiten der Verbindung dieser Materialien und macht Schrauben, Nieten oder Schweißen überflüssig.
Ein wichtiger Faktor: Die Oberflächenenergie
Moderne Kunststoffe haben im Gegensatz zu Metallen eine deutlich geringere Oberflächenspannung und ein schlechteres Benetzungsverhalten.
Materialien mit niedriger Oberflächenenergie sind ebenso schwer zu benetzen wie zu verkleben. Für die richtige Auswahl der Klebebänder und Klebstoffe sowie der Vorbehandlungsmethode auf niederenergetischen Materialien, ist die Oberflächenenergie von zentraler Bedeutung.
So haben z.B. PTFE bzw. Polyolefine (PE/PP) eine Oberflächenenergie von 18 mN/m bzw. 30/32 mN/m.
Zum Vergleich:
Die Oberflächenenergie von Metallen liegt zwischen 800 und 5.000 mN/m.
In der Praxis wird diese Energie über spezielle Tinten oder Wassertropfen ermittelt. Ist eine Oberfläche niederenergetisch, zieht sich die Tinte zusammen und selbst bei gründlicher Reinigung entsteht kein konstanter Tintenfilm.
Ursachen für geringe Oberflächenenergie
Trennmittel auf der Oberfläche und Weichmacher im Inneren des Kunststoffes können Ursachen für eine geringe Oberflächenenergie sein.
Weitere mögliche Ursachen:
- unterschiedliche chemische Zusammensetzungen verschiedener Kunststoffproduzenten
- Silikonadditive zur Verbesserung der Oberfläche
- Waschadditive und Gleitmittel zur Verbesserung der Verarbeitung
- Fette (Öle, Korrosionsschutzöle) auf Metalloberflächen
- Formtrennmittel vom Spritzguss
Beispiele für geringe Oberflächenenergie
| Polytetrafluorethylen (PTFE): | 18 mN/m |
| Silikon (Si): | 24 mN/m |
| Polyethylen (PE) | 31 mN/m |
| Polypropylen (PP) | 32 mN/m |
| Polymethylmethacrylat (PMMA) | 36 mN/m |
| Polyacetal (POM) | 36 mN/m |
Ihr Ansprechpartner
Bei technischen Fragen zu Ihrer Anwendung oder unseren Produkten wenden Sie sich gerne an:
Philipp Dengel
Technischer Berater / Labor
Womit Polyethylen & Polypropylen kleben?
Um PE und/ oder PP zu kleben, stehen Ihnen verschiedene Klebstoff-Systeme zur Verfügung. Jedes System hat bestimmte Eigenschaften und bietet somit gewisse Vor- bzw. Nachteile für Ihre Anwendung.
Nachfolgend finden Sie alle Systeme mit den Produkten, die dafür in Frage kommen.
2-Komponenten-Konstruktionsklebstoffe auf Acrylatbasis
Bis vor einiger Zeit galt das konstruktive Kleben von Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) miteinander oder mit anderen Werkstoffen ohne vorherige Oberflächenvorbehandlung als nicht umsetzbar. Mit den 2-Komponenten-Konstruktionsklebstoffen ergeben sich neue Perspektiven beim hochfesten Verbinden von niederenergetischen Werkstoffen.
Konstruktionsklebstoffe eignen sich für das strukturelle Verbinden vieler Kunststoffe wie ABS, GFK, PS, PE, PMMA und PP sowie zum hochfesten Kleben von Metallen wie Aluminium, Kupfer, Messing und Stahl. Mit dem EPX-System sind diese Produkte einfach, schnell und sauber zu verarbeiten: Dosieren - Mischen - Auftragen in nur einem Arbeitsgang.
Vorteile:
- Keine Oberflächenvorbehandlung erforderlich
- Kurze Verarbeitungszeiten
- Schneller Festigkeitsaufbau (Anfangsfestigkeit)
- Gute Schlagfestigkeit
- Gute Scherfestigkeit
- Gute Wasserbeständigkeit
- UV-Beständigkeit
- Gute Benetzungsfähigkeit
- Hohe Alterungsbeständigkeit
- Gute Temperaturbeständigkeit
- Gute Chemikalienbeständigkeit
- Breites Haftungsspektrum
Produktempfehlungen - Acrylatklebstoffe
Hier finden Sie eine kleine Auswahl an Produkten - alle verfügbaren Produkte können Sie in unserem Onlineshop in der Kategorie Acrylatklebstoffe kaufen.
Cyanacrylat-Klebstoffe
Schnelle, saubere und hochfeste Verbindungen erreicht man mit Cyanacrylat-Klebstoffen. Innerhalb von Sekunden haften die Produkte nach leichtem Andruck auf Metallen, Elastomeren, Papier, Leder, Gummi, Holz, Keramik und vielen anderen Werkstoffen. Dementsprechend wurden sie natürlich auch für die besonderen Anforderungen von Kunststoffen wie ABS, PA, PC und PVC entwickelt.
Geeignet auch für saure und einige poröse Oberflächen, verfügen sie zudem über ein gewisses Spaltfüllvermögen.
Vorteile:
- Schnelle Aushärtung
- Gute Scher- und Zugfestigkeiten
- Lösungsmittelfrei
- Ideal für kleine Flächen
Produktempfehlungen - Cyanacrylatklebstoffe
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Schmelzklebstoffe
Schmelzklebstoffe werden dort eingesetzt, wo schnelle Anfangsfestigkeit erforderlich ist. Sie sind geeignet für das Kleben von Holz, Pappe, Kork, Leder, Faserverbundwerkstoffen, Textilien, Keramik, Glas und Metall und entwickeln ohne chemische Veränderung gute Festigkeiten und sind dementsprechend auch auf Kunststoffen wie PC, PE, Polyester und PMMA einsetzbar. In der sogenannten Low-Melt Variante sind sie sogar für Styropor und temperaturempfindliche Materialien geeignet.
Hohlräume und Fugen werden optimal ausgefüllt. Zudem erzielen die Produkte auf oben genannten und weiteren Werkstoffen ausgezeichnete Schlag- und Schälfestigkeiten.
Vorteile:
- Schneller Festigkeitsaufbau
- Lösemittelfrei
- Universell einsetzbar
- Teilweise UL- und FDA gelistet
- Auch Produkte für Elektronikanwendungen
Produktempfehlungen - Schmelzklebstoffe
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Dispersionsklebstoffe
Ausgestattet mit langer Klebespanne sind Dispersionsklebstoffe sehr gut geeignet, um Kunststoffe wie PE und PP sowie ABS, EPDM und PVC miteinander und mit anderen Materialien zu verbinden.
Auch beim Verkleben von Holz, Papier, Pappe, Kork, Leder, Filz, Textilien, Gummi, Schaumstoffen, Styropor, Glas, Keramik und beschichteten Metallen sind sie sehr ergiebig. Während der Trocknungsphase des Klebstoffs besteht die Möglichkeit, die Materialien noch für eine gewisse Zeit in die richtige Position zu bringen.
Vorteile:
- Hohe Transparenz
- Sehr lange Klebespanne
- Gute Temperaturbeständigkeit
- Schnelle Handfestigkeit
- Lösungsmittelfrei
- Repositionierbar (im feuchten Zustand)
PE und PP mit Lösemittelklebstoffen kleben
Als sogenannte "Alleskleber" verbinden Lösemittelklebstoffe unterschiedlichste Materialien wie Kunststoffe, Gummi, Metalle, Leder, Kork, Filz, Holz, Pappe, Textilien, Glas, Keramik, Beton etc. Die Liste an möglichen Werkstoffen, die sich hiermit solide verbinden lassen, ist lang. Sie werden mit Pinsel, Spachtel oder Rakel aufgetragen. Dabei lohnt es sich, auf die Leistungsmerkmale zu achten.
Vorteile:
- Kleben auf Knopfdruck
- Verstellbare Sprühbreiten für streifenförmiges Sprühbild
- Gute Alterungsbeständigkeit
- Gute UV-Beständigkeit
- Gute Temperaturbeständigkeit
- Gute Festigkeiten
- Feuchtigkeitsbeständigkeit
- Universell einsetzbar
Produktempfehlungen - Lösemittelklebstoffe
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3M™ VHB™ Hochleistungsklebebänder
Klebstoffe von der Rolle - Die innovative 3M VHB Produktpalette ist heutzutage auf den verschiedensten Märkten wie Maschinenbau, Elektronik, Nutzfahrzeuge, Haushaltsgeräte, Bau- und Möbelindustrie sowie Fenster und Türen etc. im Einsatz.
Mit hoher Beständigkeit gegen niedrige und hohe Temperaturen, Witterungseinflüsse und Lösungsmittel ist das VHB Klebeband die zeit- und kostensparende Lösung für dauerhaft starke Verbindungen. Seit über 30 Jahren bietet es exzellente Klebeeigenschaften mit hoher Zug- und Scherfestigkeit auf vielen glatten und rauen Oberflächen, selbst auf niederenergetischem Material. Dank der gleichmäßigen Spannungsverteilung ergeben sich Befestigungslösungen, die mit alternativen Befestigungsmethoden nur schwer zu realisieren sind.
Ausgestattet mit einem funktionalen Spezialklebstoff sind die VHB Klebebänder besonders für die Verklebung auf niederenergetischen Oberflächen wie z.B. PE und PP geeignet und finden somit auch in der Kunststoffindustrie ihre Anwendung.
Vorteile:
- Einfaches Verbinden von gleichen und unterschiedlichen Werkstoffen
- Dauerhafte und sichere Verbindungen
- Schnelle, einfache und saubere Montage
- Erweiterte Design-Möglichkeiten
3M™ Klebstoffserie 300LSE
Die funktionellen Transfer-Klebebänder halten dauerhaft und auf fast jedem Untergrund. Ihr Spezialgebiet ist das Verbinden und Laminieren von Werkstoffen wie z.B. Metall, Glas, Keramik, Pappe oder Kunststoff.
Der hochwertige, modifizierte Acrylatklebstoff 300LSE wurde speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen eine hohe Anfangshaftung und dauerhafte Klebkraft auf niederenergetischen Oberflächen wie PE, PP oder Pulverlack gefordert ist. Die beidseitig silikonisierten und PE-beschichteten Schutzpapiere lassen sich leicht lösen und gewährleisten eine hohe Klimastabilität.
Vorteile:
- Geeignet für viele hoch- und niederenergetische Oberflächen
- Leicht öltolerant
- Gute Chemikalien- und Feuchtigkeitsbeständigkeit
- Erstklassige Leistung auf pulverlackierten Oberflächen
3M™ Klebstoffserie 360
Die Klebstoffserie 360 wurde speziell für das schnelle und sichere Verbinden von hoch- und niederenergetischen Substraten wie ABS, PP, HDFE, LDPE oder Nylon sowie pulverbeschichteten und mit UV-Farbe bedruckten Untergründen entwickelt. Diese Klebebänder erreichen bereits innerhalb kürzester Zeit einen Großteil ihrer Endklebkraft und ermöglichen so eine schnelle Weiterverarbeitung.
Durch ihre gute Beständigkeit gegen Lösungsmittel und raue Umgebungsbedingungen qualifizieren sich die Klebebänder für ein breites Spektrum an Anwendungen. Dank des minimierten Klebstoffaustritts lassen sich Klebstoffrückstände in der Verarbeitung stark reduzieren.
Vorteile:
- Geeignet für viele hoch- und niederenergetische Oberflächen
- Geruchsarm
- Sehr starke Soforthaftung
- Besonders gute Klebkraft auf niederenergetischen Kunststoffen wie PE und PP
- Minimierter Klebstoffaustritt
Produktempfehlungen - VHB Hochleistungsklebebänder
Hier finden Sie eine kleine Auswahl an Produkten - alle verfügbaren Produkte können Sie in unserem Onlineshop in der Kategorie VHB Hochleistungsklebebänder kaufen.
Dual Lock flexible Druckverschlüsse
Dual Lock wiederlösbare Befestigungssysteme verbinden hoch- und niederenergetische Kunststoffe, Metalle, pulverbeschichtete Oberflächen und viele weitere Werkstoffe - häufig auch ohne Vorbehandlung der Oberflächen.
Ein Klickgeräusch signalisiert sichere Verankerung, wenn die beiden Seiten von Dual Lock zusammengedrückt werden. Das Geräusch stammt von Hunderten von pilzähnlichen Köpfen, die so fest ineinandergreifen, dass sie in vielen Anwendungen mechanische Befestigungsmittel ersetzen können. Dennoch lassen sie sich mühelos bis zu 1.000 Mal öffnen und wieder schließen.
Mit Dual Lock erhalten Sie zusätzlich die dauerhafte, hochfeste Klebkraft von Hochleistungsklebebändern, um eine Haftung auf vielen Oberflächen, darunter auch pulverbeschichteten Lacken und den meisten niederenergetischen Werkstoffen, zu gewährleisten.
Vorteile:
- Ideal für innen und außen
- Wieder lösbare und unsichtbare Verbindung
- Klebt auf den meisten Kunststoffen und lackierten Metallen ohne Vorbehandlung
- Passt sich rauen und unebenen Strukturen an
- Besitzt eine hohe Anzahl von Verschlusszyklen
- In 3 verschiedenen Kopfdichten erhältlich
- Durch Kombination verschiedener Kopfdichten werden unterschiedliche Haltekräfte erzeugt
- Vermeidet Spannungsspitzen
- Vermeidet Vandalismus
- Automotive Einsatz
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