Wie funktioniert Klebstoff?

Warum kann man mit Leim eigentlich Dinge zusammenkleben?

Zu viel zu lesen? Sieh dir dieses Erklärvideo an!

Das Grundprinzip hinter Haftprozessen

Klebstoff wird verwendet, um zwei Oberflächen aneinander zu haften. Dafür muss er zwei Kriterien erfüllen: Er muss an den Oberflächen haften (Adhäsion) und er muss an sich selbst haften können (Kohäsion). Diese beiden Fähigkeiten haben alle Leime und Klebstoffe gemein. Dafür verantwortlich sind zum einen molekulare Eigenschaften des Stoffes als auch mechanische Prozesse.

Kohäsion

Kohäsion Dass der Klebstoff unabhängig von seiner Viskosität oder Oberflächenspannungen an sich selbst haftet liegt an sogenannten Vanderwaalschen Kräften, also eine gepolte Anordnung der Moleküle im Stoffzusammenhang, der durch elektrische Ladungen bzw. Ladungsunterschiede an unterschiedlichen Stellen der Atome des Klebstoffes zustande kommen (ähnlich einem Magneten). So wird der Stoff in flüssiger oder gelöster Form zäh und träge, da eine überdurchschnittlich große Kraft benötigt wird um die gepolten Molekülverbindungen untereinander zu verschieben.

Adhäsion

AdhäsionDiese Ladungsunterschiede sind nebenher auch zum Teil verantwortlich für die Haftung an stofflich unterschiedlichen Oberflächen, aber wichtiger dabei ist ein Prozess, der als Interlocking bezeichnet wird. Auf stark vergrößerter Ebene weisen selbst die glattesten Stoffe Höhenunterschiede und Spalten an ihrer Oberfläche auf. Der Klebstoff dringt als Flüssigkeit in diese Spalten ein und verteilt sich darin, wobei der Härtungsprozess dieser Verschränkungen letztendlich dafür sorgt, dass sich der Reibungsindex erhöht und wesentlich höhere Kräfte benötigt werden, um sie wieder voneinander zu trennen, ähnlich wie es in einem wesentlich größeren Maßstab bei Klettverschluss passiert.

Polymerisation

PolymerisationDiese Härtung finden aufgrund chemischer Veränderung der Stoffzusammensetzung statt. Viele Klebstoffe verwenden dazu eine Oxidationskomponente, bei dem der Härtungsprozess durch den Kontakt mit Sauerstoff in Gang gebracht wird. Andere verlassen sich dabei auf die Mischung mit einem anderen Stoff (Komponenten-Kleber) und wieder andere machen sich unterschiedliche Haftungseigenschaften zum Vorteil, bei dem der Kleber sich von einem Grund wieder leicht entfernen lässt, am ursprünglichen Objekt aber fest verbunden bleibt (Post-It-Notes).