Im Falle eines Falles kleben kann man ALLES

Im Falle eines Falles, kleben kann man ALLES Sara Metten

Gliederung 1. Definition 2. Geschichte 3. Physikalische Hintergründe § § Adhäsion Kohäsion 4. Verfestigungsmechanismen § § physikalisch chemisch 5. Einsatz 6. Lehrplan 7. Didaktische Aspekte

Physik. Hintergrund Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Definition. Geschichte Definition Nach DIN-Norm 16921 „ Ein Klebstoff ist ein nichtmetallischer Werkstoff, der Werkstücke (Fügeteile) durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden kann, ohne dass sich das Gefüge der Werkstoffe wesentlich verändert hat. “

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Geschichte der Klebstoffe Ø 8000 § v. Chr. Naturkleber Ø 1500 § Kautschuk nach Europa Ø 1700 erste Leimfabrik in Holland

Demo 1 Stärkekleister

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Geschichte der Klebstoffe Ø 1905 "Bakelite" auf dem Markt Ø 1932 erster Alleskleber Ø 1934 erster Klebefilmstreifen Ø 1960 erster Sekundenkleber Ø 1969 erster Klebestift Ø bis heute neue Entwicklungen

Definition. Geschichte Physik. Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Physik. Hintergrund Adhäsion (lat. adhaerere = anhaften) Ø Aneinanderhaften Stoffen Ø bedingt von 2 Körpern aus versch. durch § elektrostatische § van-der-Waals § chemische Kräfte Bindung Ø Adhäsionskräfte Entfernungen Kräfte wirken nur über sehr kleine

Demo 2 Adhäsionskräfte

Definition. Geschichte Physik. Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Physik. Hintergrund Voraussetzungen für eine Klebung Ø die § Fügeteile müssen Fettfrei sein Staubfrei sein Ø Klebstoff muss auf dem Fügeteil haften Ø Abstand der zu verbindenden Phasen < 0, 5 nm Ø Kontaktfläche muss groß sein genügend zwischenmolekulare WW §

Definition. Geschichte Physik. Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Physik. Hintergrund Kohäsion (lat. cohaerere = zusammenhängen) Ø innerer Zusammenhalt eines Stoffes durch § chemische Bindung § zwischenmolekulare Kräfte Ø Sonderfall Ø wirkt der Adhäsion nur über sehr geringe Entfernungen

Definition. Geschichte Physik. Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Physik. Hintergrund Kräfte beim Kleben

Definition. Geschichte Physik. Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Physik. Hintergrund Aufgabe: Lösungsmittel (LM) Øbringt Ølöst Klebstoff in flüssige Form die Bindung zwischen Klebstoffmolekülen ØKohäsion ganz oder teilweise aufgehoben

Demo 3 Kleben durch Anlösen

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Klebstoffe physikalisch abbindend Schmelzklebstoffe Kontaktklebstoffe Nassklebstoffe LM-haltig Einkomponentenkleber chemisch abbindend

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Physikalisch abbindender Klebstoff Ø Polymere beim Klebstoffauftrag bereits vorhanden Ø Polymergehalt von 40 -70% Ø Klebewirkungen auf Grund von physikalischen Vorgängen Ø Abbinden erfolgt durch Entweichen des Lösemittels

Versuch 1 Darstellung eines Heißsiegelklebstoffes

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit Glycerin O O OH +H = ROH O O OH OH Phthalsäureanhydrid Glycerin O O ROH O O OH HO OH R O O ~H OH OH RO -H OH O OR Phthalsäureglycerinester

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Kondensationsreaktion

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Polykondensation linearer Polyester

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Physikalisch abbindender Klebstoff Kontaktklebstoff Ø Lösungsmittel muss vor dem Fügen fast verdampft sein Ø Kräftiges Zusammenpressen notwendig Ø Rohstoffe: § Chlorbutadien mit Phenolharzen oder elastomeren Polyurethanen

Versuch 2 Nachweis von Doppelbindungen in Pattex

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Addition von Brom an die Doppelbindung Polychlorbutadien Bromoniumion Trans-bromiertes Polychlorbutadien

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Br 2 + 2 K+ + 2 I - I 2 + K+ I - + Stärke I 2 + 2 K+ + 2 Br K+ + I 3 -/Stärke -

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Klebstoffe physikalisch abbindend Schmelzklebstoffe Kontaktklebstoffe Nassklebstoffe LM-haltig Einkomponentenkleber chemisch abbindend Polykon- Polymeri. Polyaddition densation Ein- oder Zweikomponentenkleber

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Chemisch abbindende Klebstoffe Ø es liegen keine fertigen Polymere vor Ø nur Monomere oder Vorstufen von Polymeren Ø zweite Komponente notwendig

Versuch 3 Polymerisation von Sekundenkleber

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Anionische Polymerisation Cyanacrylsäureester

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. 3. Kettenabbruch a - Cyanarylsäureester Polymer

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Chemisch abbindende Klebstoffe Zweikomponenten Klebstoff Ø chemische Reaktion muss bis zur Klebung blockiert sein § mechanische § chemische Blockierung

Versuch 4 Darstellung eines Resorcin. Harzklebers

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Kondensationsreaktion von Resorcin mit Formaldehyd Resorcin-Formaldehyd Kondensat

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Aushärtereaktion Triethanolamin

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech.

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech.

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Verfestigungsmech. Phenoplast Ø entsteht durch Kondensation von Phenolen und Aldehyden Ø mit basischen Kondensationsmitteln erfolgt dreidimensionale Vernetzung Ø mit sauren Kondensationsmitteln entstehen Novolake

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Einsatzgebiete Ø Haushalt (6, 5 kg pro Person und Jahr) Ø Nahrungsmittelverpackung Ø Luft- und Raumfahrttechnik Ø Industrie Ø Medizin

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Lehrplan (G 8) Ø 12. 2 Ø Kohlenstoffchemie II Abdeckung folgender Themen § Polymerisation § Polyaddition § Polykondensation § Synthetische Makromoleküle

Definition. Geschichte Physik. Hintergrund Verfestigungsmech. Einsatz. Lehrplan Didakt. Aspekte Didaktische Aspekte Ø Fächerübergreifender § Unterricht Fach Physik Ø Komplexes Ø Einfach Denken durchführbare Experimente Ø Alltagsbezug

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