„Wetting Envelope“ einer unvorbehandelten im Vergleich zu einer vorbehandelten Oberfläche mit benetzenden Flüssigkeiten unterschiedlicher Oberflächenspannung. (Bild: SKZ)

Die Adhäsion auf Kunststoffoberflächen wird beeinflusst durch Eigenschaften wie beispielsweise die Oberflächenenergie oder Benetzbarkeit sowie der Rauheit der Oberfläche. Jedoch gibt es in der Klebtechnik aktuell noch kein etabliertes Verfahren, um eindeutig die Adhäsion von Klebverbindungen vorherzusagen. Die Forscher von SKZ und IFAM wollen in einem gemeinsamen Forschungsvorhaben ein Modell erarbeiten, welches ein schnelles und einfaches Abschätzen der Adhäsion ermöglicht. Ziel des Projekts ist es, die Methode des „Wetting Envelope“ weiterzuentwickeln, sodass die Ermittlung des Benetzungsverhaltens auch für hochviskose Klebstoffe möglich ist.

Die Bestimmung der Oberflächenspannung ist mit der bisher gängigen Kontaktwinkel-Methode bei thixotropen beziehungsweise hochviskosen Klebstoffen sehr komplex und aufwendig. Daher sollen weitere alternative Methoden zur Ermittlung der Oberflächenspannung wie etwa die inverse Gaschromatographie und Elektronenspektroskopie auf ihre Anwendbarkeit geprüft werden. Zusätzlich wird das Modellsystem um den Einfluss von Füllstoffen in Klebstoffen, der Klebstoffrheologie sowie der Oberflächenrauheit erweitert und eine mögliche Interdiffusion zwischen Substrat und Klebstoff mithilfe von Hansen-Löslichkeitsparametern berücksichtigt. Anschließend werden die entwickelten Methoden mittels mechanischer Prüfungen validiert. Die gewonnenen Erkenntnisse zur Adhäsionsvorhersage werden in einer öffentlich zugänglichen Datenbank zusammengefasst, um eine schnellere und zielgerichtetere Klebstoffauswahl in der industriellen Anwendung zu ermöglichen.