Polyurethanklebstoffe (PUR-Klebstoffe) bieten im anspruchsvollen Innenausbau Lösungen für dauerhafte, wärme- und wasserbeständige Verbindungen unterschiedlicher Materialien. Sie gehören zur Klasse der Reaktiv-Klebstoffe und werden bei Anwendungen eingesetzt, wo andere Systeme überfordert sind.
PUR-Kleber werden beispielsweise eingesetzt, wenn unterschiedliche Materialien wie Glas oder Metalle verarbeitet werden. Beide Werkstoffe erfreuen sich im Innenausbau inzwischen großer Beliebtheit. Obwohl Metalle und Glas in der Klebeanwendung sehr anspruchsvoll sind, entstehen beim Verarbeiten nur selten Probleme. Denn gerade weil sie anspruchsvoll und neu sind, lässt sich der Verarbeiter beraten und hält sich genau an die Empfehlungen der Klebstofflieferanten.
Dagegen stellt das Verkleben der bestens bekannten Holzwerkstoffe beim Verarbeiter oft ein Problem dar. Anhand der folgenden zwei Beispiele soll gezeigt werden, wo die Tücken liegen, wenn Holzwerkstoffe verklebt werden und wo Dispersionsklebstoffe an Grenzen stoßen. Weiter wird aufgezeigt, wie PUR-Klebstoffe richtig eingesetzt werden, damit sie auch anspruchsvolle Materialhürden elegant nehmen.
Beispiel 1: Formstabilität bei Formverleimungen: Dispersionsklebstoffe auf Basis PVAc haben sich über Jahrzehnte im Möbel- und Innenausbau für viele Anwendungen bestens bewährt. Das steht außer Frage. Bei Verbindungen aber, die einer dauernden Belastung ausgesetzt sind, erweisen sich die thermoplastischen Eigenschaften dieser Klebstoffe als problematisch. Der so genannte «kalte Fluss» führt dazu, dass bei Rundverklebungen, je nach Materialwahl, Dicke und Radius, die Rückstellkräfte der verklebten Materialien größer sind, als die Festigkeit des Klebstoffes. Das Werkstück verformt sich in der Folge, wird unschön und passt nicht mehr.
Beispiel 2: Abzeichnen von Fugen bei Massivholzplatten: Durch Veränderungen der Feuchte wirken im Holz unterschiedliche Schwund- oder Quellkräfte. Die Folgen davon sind kleine Überzähne im Fugenbereich bei verklebten Friesen für Tische aus Massivholz. Die Differenzen an der Oberfläche können mehrere Zehntel Millimeter betragen, wenn die Feuchtigkeit von Luft und Holz stark schwankt oder der Jahrringverlauf extrem unterschiedlich ist.
Bei den beschriebenen Anwendungen verstärken sich die Probleme bei steigenden Temperaturen. Wenn diese Objekte zum Beispiel in der Nähe von Fenstern oder Heizelementen stehen, sind Schäden schneller und in größerem Ausmaß festzustellen. Im Weiteren wirken sich dickere Fugen (insbesondere bei Formverklebungen oft ein Problem) ebenfalls sehr negativ aus.
Die Praxis zeigt also die Grenzen der PVAc-Klebstoffe deutlich auf. Auch harte Klebstoffe, wie zum Beispiel Epoxi, lösen nur einen Teil der genannten Probleme. Denn sie neigen bei dynamischen Beanspruchungen wie Schlägen oder Vibrationen oft zu Kohäsionsbruch (Bruch in sich selber), weil sie hart und spröde sind.
Eigenschaften von PUR-Klebstoffen
- Hart und doch elastisch: Einkomponentige, feuchtigkeitshärtende PUR-Klebstoffe bieten eine sinnvolle Alternative zu PVAc- oder Epoxi-Klebstoffen. Das zäh-elastische Verhalten des Klebstoffes ist besonders bei Rundverklebungen wichtig. Einerseits muss das verklebte Teil genau in seiner Form gehalten werden, andererseits darf der Klebstoff bei dynamischen Belastungen nicht brechen. Aber auch beim Kleben von Massivholz erweist sich der harte, aber nicht spröde PUR-Klebstofffilm als ideal. Selbst bei dicken Massivholzplatten (60 mm Dicke) zeichnen sich die Fugen nicht ab. Reklamationen wegen unruhiger Oberflächen oder Überzähnen bei kritischen Holzarten gehören der Vergangenheit an.
- Hohes Füllvermögen dank Verstärkung: Bei Formverklebungen kann oft nur mit geringem Pressdruck gearbeitet werden. Das führt tendenziell zu dickeren Fugen als bei planen Flächenpressungen. Die faserähnlichen Füllstoffe gewisser PUR-Klebstoffe wirken sich bei dieser Anwendung sehr positiv auf die Eigenschaften des Klebstofffilmes aus. Die etwa 5fach höhere Festigkeit der verstärkten PUR-Klebstoffe im Vergleich zu nicht verstärkten PUR-Klebstoffen bietet eine sehr hohe Sicherheit. Das Verkleben von Holzwerkstoffen zu runden Elementen mit beliebigem Radius wird also problemlos möglich; zum Beispiel bei Wendeltreppen oder Designmöbeln.
- Verfestigen von porösen Klebgrenzflächen: Poröse Materialien oder Holzarten mit einer sehr tiefen Dichte werden durch PUR-Klebstoffe in der Klebgrenzfläche verfestigt und erreichen somit eine deutlich höhere Festigkeit.
- Wärmestand < 120 °C: Die Wärmestandfestigkeit liegt bei PUR-Klebstoffen im Bereich von < 120 °C bei Dauerbelastung. Kurzzeitig sind wesentlich höhere Temperaturbelastungen möglich, ohne dass die verklebten Teile Schaden nehmen. Insbesondere im Küchenbau, in der unmittelbaren Nähe von Backöfen, Kochherden und Abwaschmaschinen entstehen höhere Temperaturen. Hier erweisen sich PUR-Klebstoffe als ideal.
- Bewährt bei hohen Anforderungen im Brandschutz: Im anspruchsvollen Innenausbau gewinnt das Thema Brandschutz immer mehr an Bedeutung. Die Erfahrung zeigt, dass bei Prüfungen von Bauteilen, welche mit PUR-Klebstoffen verklebt sind, die geforderten Werte erreicht und somit die entsprechenden Zulassungen erlangt werden.
- Wasserfester Klebstofffilm: Bei Innenanwendungen wird die Wasserfestigkeit oft als nicht relevant beurteilt. Die Praxis zeigt aber immer wieder, dass bei Anwendungen wie Saunabau, Küchenarbeitsplatten, Sanitäre Anlagen in öffentlichen Bauten etc. Schäden im Bereich der Klebefugen auf den Einfluss von Feuchte oder Wasser zurückzuführen sind. PUR-Klebstoffe erweisen sich bei so hohen Beanspruchungen als ideal.
- Gesundheitlich und ökologisch unbedenklich: PUR-Klebstoffe erfordern bei der Verarbeitung gewisse arbeitshygienische Vorkehrungen, sind aber im ausgehärteten Zustand ökologisch und toxikologisch völlig unbedenklich. Im Innenausbau, wo bei gewissen Anwendungen technisch höchste Ansprüche gefordert und auch keine Emissionen geduldet werden, stellt diese Klebstofftechnologie eine sehr interessante Alternative zu anderen technisch vergleichbaren Klebstoffen dar.
Applikation und Verarbeitung
1K PUR-Klebstoffe brauchen Feuchtigkeit, damit sie reagieren. Die minimale Holzfeuchte beträgt 6 Prozent. Es gilt der Grundsatz: Je höher die Feuchte, desto kürzer die Presszeit. In der Praxis hat sich die Unsitte eingebürgert, dass das Holz vor dem Klebstoffauftrag befeuchtet wird, um die Presszeit zu verkürzen. Zu viel Feuchte beeinträchtigt jedoch die Penetration des Klebstoffes in die Klebgrenzflächen und verringert somit die Bindefestigkeit.
PUR-Klebstoffe können nur bedingt mit herkömmlichen Maschinen und Geräten verarbeitet werden. Die Applikationstechnik ist für Großverbraucher gelöst worden. Im handwerklichen wie im semiindustriellen Bereich aber waren bis vor kurzer Zeit wenig brauchbare Lösungen auf dem Markt. Neben dem Auftrag mit dem Spachtel bewähren sich heute folgende Möglichkeiten:
- Spezielle Auftragsdüsen („Applico“) : Der thixotrope PUR-Klebstoff wird in einem Schlauchbeutel geliefert und mit einer Hand- oder Druckluftpistole ausgepresst. Über individuell angepasste Düsen wird der Klebstoff auf die Werkstücke aufgetragen. Nach dem Klebstoffauftrag wird die Düse in eine Sperrflüssigkeit eingetaucht, damit der Klebstoff nicht aushärtet. So ist die Pistole während vier bis sechs Wochen jederzeit einsatzbereit.
- Druckkessel (Lamello): Die gut fließfähigen Klebstoffe werden in einem Spezialbeutel zu 5 kg geliefert. Der Beutel wird in ein Druckgerät gestellt und via Schlauch zur Düse befördert. Ein breites Angebot an Düsen ermöglicht den fein dosierten Klebstoffauftrag in vielen Variationen.
- Reinigung: Beim Abbindeprozess schäumt der PUR-Klebstoff leicht auf. In der Regel ist es am einfachsten, wenn der Klebstoff erst nach dem Aushärten mit einem gut geschärften Werkzeug abgestoßen wird. Die Erfahrung zeigt, dass eine Nassreinigung in den meisten Fällen sehr aufwändig ist und trotzdem im Bereich der Klebefugen Verunreinigungen zurückbleiben. Bei fertig behandelten Oberflächen kann auf beiden Seiten der Klebstofffuge ein Abdeckband angebracht werden, das nach dem Aushärten des Klebstoffes entfernt wird. Somit bleibt die Oberfläche absolut sauber. Von einer Nassreinigung mit einem Lösungsmittel wie Aceton, bevor der Klebstoff ausgehärtet ist, ist dringend abzuraten. Durch das Lösungsmittel wird nicht nur der Klebstoff an der Oberfläche entfernt, sondern auch der Klebstoff im oberen Bereich der Fuge zerstört.
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