Klebstoffe – Bindeglied zwischen unterschiedlichen Materialien

Seit die Menschen leben, bauen sie. Und wo das geschieht, müssen immer auch verschiedene Werkstoffe miteinander verbunden werden. Schon vor Jahrtausenden wurden dafür angedicktes Tierblut und Baumharze als natürliche Kleber verwendet. Heute ist ein solcher Einsatz insbesondere in der industriellen Verwendung natürlich undenkbar – aber auch hier lassen sich schnelle Fortschritte erkennen.

Quelle: www.gyso.ch
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Ohne Kleber geht es nicht
In den vergangenen Jahrhunderten haben sich zahllose Methoden etabliert, um Hölzer, Metalle, Kunststoffe oder Steine fest miteinander zu verbinden. Neben allen dabei gebräuchlichen Werkzeugen und Hilfsmitteln wäre ein solcher Schritt ohne die Verwendung der Klebstoffe aber beinahe undenkbar. Sie fixieren die Materialien etwa kurzzeitig für die Bearbeitung oder dauerhaft für den ungestörten Gebrauch. Je nach Anwendungsbereich wird dabei heutzutage auf unterschiedliche Lösungen zurückgegriffen. Einige von ihnen besitzen einen rein natürlichen Ursprung und einen organischen Charakter. Andere wiederum werden synthetisch hergestellt. Eine dritte Kategorie wird in den anorganischen Verbindungen gesehen.

Die natürlichen Klebstoffe
Bis vor wenigen Jahrzehnten kamen vielfach Harze aus den Bäumen, stärkehaltige Kohlenhydrate aus Knollen und Pflanzen sowie proteinhaltige Stoffe aus tierischen Produkten immer dann zum Einsatz, wenn kleine und vor allem leichte Gegenstände fixiert werden mussten. Ebenso war ein solcher Kleber geeignet, um geringfügige Ausbesserungen an natürlichen Werkstoffen vorzunehmen. Die rein organischen Verbindungen sind aber seit den 1980er Jahren weltweit nur noch in wenigen Fällen gebräuchlich. Ihre Herstellung gilt als aufwendig und vergleichsweise teuer. Ebenso belastet sie die Umwelt, da für sie natürliche Ressourcen verwendet werden. Darüber hinaus ist ihre Wirkung in vielen Fällen nicht von langer Dauer.

Die synthetischen Klebstoffe
Mit dem Aufkommen der Kunststoffe in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war es erforderlich, die Verbindung zwischen zwei Materialien neu zu überdenken. Etabliert haben sich dabei Kleber, die zumeist aus zwei oder mehreren Komponenten bestehen und die erst kurz vor dem Gebrauch zu einer homogenen Masse verrührt werden. Solche Verbindungen weisen – bei korrekter Anwendung – eine hohe Festigkeit auf, die mühelos mehrere Jahrzehnte überdauern kann. Die darin enthaltenen Elemente wie Schwefel, Stickstoff, Chlor oder Sauerstoff besitzen kombiniert in ausgehärteter Form ähnliche Eigenschaften wie die Kunststoffe, die sie vereinigen. Sie stellen also eine gleichartige Verbindung zwischen ihnen her.

Die anorganischen Klebstoffe
Allerdings ist es immer häufiger gebräuchlich, auch Metalle und sogar Stahl mit einem Kleber zu fixieren. Sowohl die natürlichen als auch die synthetischen Lösungen wären in solchen Anwendungsgebieten jedoch überfordert. Zum Einsatz kommen daher metallische Elemente wie Eisen, Nickel oder Kupfer. Werden sie über ihren Schmelzpunkt hinaus erhitzt und anschließend fachmännisch miteinander verbunden, ergeben sich daraus flüssige Kleber, die für eine Dauer von wenigen Minuten verwendet werden können. Ihre Tragkraft erreicht ein extrem hohes Maß, die Haltbarkeit ist auf Sicht mehrerer Jahrzehnte angelegt. Mit ihnen ist das Verbinden von Stahlträgern oder das Verfugen einzelner Bauteile möglich.