Klebstoffe auf anorganischer Basis gibt es eigentlich nicht,
da Klebstoffe definitionsgemäß organisch sind, wobei das Silicium zum organischen
Bereich gezählt wird. Deshalb erscheinen sie nicht in der Systematik. Dennoch sollen sie
hier kurz angeführt werden, da man ab 350°C keine Klebstoffe sondern anorganische
Verbindungen zum Fügen verwendet, weil Kohlenstoffverbindungen bei solchen Temperaturen
auseinanderbrechen. Das Fügen mit anorganischen Substanzen ist dem Kleben vom Ablauf her
sehr ähnlich.
“Anorganische Klebstoffe” setzen sich zusammen aus Glasgrundbestandteilen wie SiO2,
Na2CO3, B2O3 oder Al2O3 und
metallischen Bestandteilen wie Nickel, Eisen, Kupfer oder pulverisierten Loten. Entsprechend
den Schmelztemperaturen dieser Substanzen sind die Verarbeitungstemperaturen relativ hoch.
“Das Auftragen erfolgt normalerweise in einer Aufschlämmung des pulverisierten Glases
(ca. 0,1 mm Korngröße) in kolloidaler Kieselsäure oder auch als Formteil.”
Wie aus der Systematik hervorgeht, gibt es eine
Vielzahl von verschiedenen Abbindemechanismen bei den organischen Klebstoffen. Dabei sind die
grundlegenden Dinge zumeist gleich.
Man muß beim Aufbau grundsätzlich zwischen natürlichen und synthetischen Klebstoffen
unterscheiden.
Die Grundstoffe für die natürlichen Klebstoffe sind Stärke (aus Kartoffeln,
Mais, Tapioka und Maniok), Proteine (v. a. Milch-Proteine und Collagen aus Tierhäuten
und -knochen), Cellulose-Ether und -Ester, verschiedene Gummiarten, sowie Harze.
Die künstlichen Klebstoffe sind - in gehärtetem Zustand - Polymere. Sie sind mit
Kunststoffen sehr eng verwandt.
Für die künstlichen Klebstoffe werden sowohl Homo- als auch Copolymere verwendet,
wobei der Zeitpunkt der Polymerisation je nach Abbindemechanismus unterschiedlich ist: Nur
Reaktionsklebstoffe polymerisieren während des Abbindens, bei allen anderen geschieht
dies während der Herstellung; sie liegen bei der Anwendung in Lösung vor. Die wichtigsten
funktionellen Gruppen, die eingesetzt werden, sind die Hydroxy-, Amino-, Carboxyl-, Carbonyl-,
Cyan-, Merkapto (-SH), Chlorid-, Vinyl-, Allyl- (-CH2-CH=CH2), Isocyanat
(-N=C=O) und die Epoxid- () Gruppe . Diese müssen gewährleisten, daß die entstehenden
Bindungen und Gruppen
polar sind, so daß Adhäsion auftritt, und
thermisch und mechanisch stabil sind, damit die Kohäsion gewährleistet ist.
Häufig bildet man aus unterschiedlichen
Monomerarten Polymere, um so unerwünschte Eigenschaften zu vermeiden, die ein Polymer
aus nur einer bestimmten Monomerart hätte. Andererseits können mit solchen Copolymeren
auch Klebgrundstoffe mit einem ganz bestimmten, gewünschten Verhalten hergestellt werden.
Polymere lassen sich nach ihrem Verhalten in drei Gruppen aufteilen: Thermoplaste, Duromere
und Elastomere. Für Klebstoffe werden mit Ausnahme einiger Silikone nur Monomere verwendet,
deren Polymerisate Thermoplaste oder Duromere sind.
Trotz allem kann man aus der Kenntnis des Aufbaus der Monomere und Polymere keine Rückschlüsse
auf deren Verhalten als Klebstoffe ziehen, da entsprechende, sichere Theorien fehlen.