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Adhäsion

Adhäsion beschreibt die Fähigkeiten, zweier Stoffe aneinanderzuhaften.

Sie umfasst die Haftkräfte an den Kontaktflächen zweier unterschiedlicher oder gleicher Stoffe durch Molekularkräfte. Die Adhäsion wird immer noch wissenschaftlich erforscht, da die Abhängigkeiten zwischen den Klebstoffsystemen und den Fügeteiloberflächen sehr komplex sind.

Erklärung der Adhäsion

 

Erklärungstheorien zur Adhäsion

Unterschieden wird im Allgemeinen in die mechanische und die spezifische Adhäsion.

Bei der mechanischen Adhäsion geht man davon aus, dass der Klebstoff in winzige Poren und Unebenheiten des Fügeteils eindringt und so an diesem festhält.

Die spezifische Adhäsion ergänzt die mechanische Adhäsion, weil diese Theorie allein nicht ausreicht, um den Zusammenhalt von Klebstoff und Substrat zu erklären.

Polarisationstheorie

Sie wurde 1935 von de Bruyne entwickelt und bezieht sich auf den Dipolcharakter der Moleküle als Ursache für die Adhäsion. Sie kann bei unpolaren Stoffen aber ausgeschlossen werden.

Elektrostatische Theorie

Diese Theorie wurde 1950 von Derjagin entwickelt und geht von einer elektrischen Doppelschicht als Ursache der Adhäsionskraft aus.

Diffusionstheorie

1960 übernahm Voyutzkij den Gedanken der Brownschen Molekularbewegung in seine Theorie zur Adhäsion.

Beide Stoffe müssen jedoch eine Affinität zur Bildung chemischer Bindungen miteinander anstreben. Dies trifft zumeist nur bei Kunststoffen zu, bei Metallen verhindert die Metallbindung eine Diffusion.

Adsorptions- und Benetzungstheorie

(1963 Zismann, Fowkes, Good und Wu)

Grundlage ist die Ober- und Grenzflächentheorie. In der wärmeenergetischen Betrachtung der Adhäsion benetzen Flüssigkeiten besonders gut auf festen Oberflächen, deren Teilchen sich an der Grenzfläche zur festen Phase in einem nur in geringem Maße ungünstigeren energetischen Zustand befinden als die Teilchen im Inneren der Flüssigkeit.

Unter der Berücksichtigung der Struktur der Grenzflächenschicht, der Temperatur und anderer Faktoren neben der thermodynamischen Betrachtung lassen sich so Rückschlüsse auf die Adhäsion ziehen.

Schmelzklebstoffe verlieren an Adhäsion bei hohen Temperaturen. Je nach Anwendungsbereich muss die Adhäsion bei einer Vielzahl von Temperaturen getestet werden, um zu bestimmen, ob der Klebstoff für diese geeignet ist.

Kann der Klebstoff zwischen zwei Fügeteilen der Belastung nicht standhalten, spricht man von Adhäsionsbruch.

Zusammen mit der inneren Festigkeit (Kohäsion) und der Benetzung bestimmt sich die Klebefähigkeit eines Klebstoffs.