Entwicklung von Klebstoffen

Steigende Anforderungen an Produktivität, Ressourceneffizienz und Gesundheitsschutz verlangen bei vielen Anwendungen sehr spezielle Klebstoffe. Dafür sind besondere Formulierungen notwendig, die häufig noch nicht am Markt verfügbar sind. Hier sind wir der richtige Entwicklungspartner. Im Fokus unserer FuE-Arbeiten steht dabei die Nutzbarmachung neuartiger Rohstoffe für Klebstoffe mit bisher nicht erreichbaren Eigenschaften, wie Debonding on Demand oder extreme Schnellhärtung. Auch das Thema Nachhaltigkeit wird zunehmend wichtiger für Unternehmen. Hier setzen wir auf die Verwendung nachwachsender und toxikologisch unbedenklicher Rohstoffe in reaktiven Polymersystemen.

Wir entwickeln den passenden Klebstoff für Ihre Anwendung 

Die Anforderungen an einen Klebstoff unterscheiden sich je nach Anwendung. Bei elektronischen Anwendungen beispielsweise ist es häufig wichtig, dass der Klebstoff eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, während es bei Anwendungen im Automobilrohbau darauf ankommt, einen guten Kompromiss aus Flexibilität (Bruchdehnung) und Festigkeit zu finden. Das Fraunhofer IFAM hat in der Vergangenheit bereits bewiesen, dass es neben der Entwicklung herkömmlicher Klebstoffe auch sehr spezielle Bedarfe bedienen kann. So wurden am Institut z.B. Klebstoffe für die Medizintechnik, die gegen spezielle Sterilisationsmethoden beständig sind sowie vorapplizierbare Klebstoffe (PASA^®; »Pre-Applicable Structural Adhesives«) für Klebbolzen oder für die lokale Verstärkung von Stahlblechen entwickelt. Weitere Beispiele stellen die Entwicklung von Vergussmassen für die Elektronik mit angepasstem Wärmeausdehnungskoeffizienten und Leitklebstoffe dar. 

Einsatz neuer Rohstoffe in Kleb- und Dichtstoffen sowie Vergussmassen 

Die Entwicklung neuer Klebstoffanwendungen geht oft auch mit der Entwicklung neuer Rohstoffe einher. So können Klebstoffe effektiver gemacht oder neue Funktionen integriert werden. Hier werden Kenntnisse aus der allgemeinen Polymerchemie übertragen und auf die praktische Anwendbarkeit überprüft. Es handelt sich z.B. um neuartige Katalysatoren, die eine schnelle Klebstoffhärtung bei gleichzeitig verbesserter Lagerstabilität gewährleisten oder um neue Harzsysteme wie Benzoxazine oder teilkristalline Harze mit verbesserter Schlagzähigkeit. Andere Beispiele sind Haftklebebänder, mit denen sich Metalloberflächen lokal beizen oder anodisieren lassen sowie zu einem Strukturklebstoff aushärtbare Haftklebstoffe.

Mit nachwachsenden Rohstoffen zu nachhaltigen Klebstoffen

Im Zusammenhang mit dem Thema Nachhaltigkeit, das zunehmend von der Industrie bei der Entwicklung neuer Produkte adressiert wird, beschäftigen wir uns intensiv mit der Verwendung nachwachsender Rohstoffe in reaktiven Polymersystemen. Hierbei liegt unser Fokus weniger auf Seiten der akademischen Forschung als vielmehr in der Integration nachhaltiger Konzepte in kommerzialisierbaren Klebstoffen. Dies erfolgt in enger Kooperation mit unseren Partnern aus der Industrie. So wurden beispielsweise Lösungen entwickelt, um den hochkomplexen Klebprozess bei der Herstellung von Wellpappe mittels biobasierter Stein-Hall-Klebstoffe ohne das toxikologisch bedenkliche Borax durchzuführen. Unser Ziel bei jeder Klebstoffentwicklung ist es, Lösungen zu finden, die nicht nur einen Ersatz für petrochemische Produkte darstellen, sondern diesen Produkten im Leistungsvermögen sogar überlegen sind. 

Debonding on demand für die Kreislaufwirtschaft

Bei vielen Klebstoffentwicklungen spielen im Sinne der Kreislaufwirtschaft auch das Debonding und anschließende Recycling der Klebstoffe eine wichtige Rolle. Sei es ein Reparaturfall bei verklebten Gehäusen oder die Demontage von gefügten Teilen: Wünschenswert ist oft ein rückstandsfreies Lösen, so dass die Fügeteile im Anschluss weiter verwendbar sind. Wir beschäftigen uns mit verschiedenen Ansätzen, um ein »Entkleben auf Knopfdruck« zu realisieren. Besonderes Augenmerk liegt dabei u.a. auf dem Debonding on demand durch das Anlegen einer elektrischen Gleichspannung bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur. Dieses Prinzip konnte bereits auf verschiedene Klebstoffklassen übertragen werden, z.B. Schmelzklebstoffe oder Epoxidharze.