Allrounder

Ina Benz, Jowat AG

Der Begriff Prepolymer beschreibt ein Polymer von geringer Kettenlänge. Meistens liegen sie in flüssiger Form z. B. als Bestandteil von Klebstoffen vor. Der Klebstoffhersteller nutzt Prepolymere zur Einstellung der Verarbeitungsparameter und der Klebefugeneigenschaften. PUR-Prepolymere sind bei Raumtemperatur flüssige bis pastöse Polyurethanklebstoffe. Im Gegensatz zu den PUR-Schmelzklebstoffen lassen sie sich meist ohne Temperaturzufuhr verarbeiten. Deshalb eignen sich die oftmals nur »Prepos« genannten PUR-Prepolymere auch gut für Montagearbeiten.

Es gibt feuchtigkeitsreagierende Einkomponenten- und Zweikomponenten-Polyurethanklebstoffe. Sie unterscheiden sich im Reaktionsprinzip. 1-K-feuchtigkeitsreagierende Systeme vernetzen mit der in der Luft oder in den zu verklebenden Substraten enthaltenen Feuchtigkeit. Diese Reaktion setzt als Nebenprodukt Kohlenstoffdioxid frei und erfolgt deshalb, je nach Klebstoffsystem, unter mehr oder weniger starkem Schäumen. Damit das Kohlenstoffdioxid entweichen kann, sollte der Verarbeiter vor allem bei größeren Formaten für mindestens ein Fügeteil einen porösen Werkstoff wählen.

Zweikomponentige Systeme, die hier nur am Rande erwähnt werden sollen, bestehen aus einer Harz- und einer Härterkomponente, die nach dem sorgfältigen Vermischen chemisch miteinander reagieren.

Vor allem die einkomponentigen PUR-Prepolymere bieten für den Anwender neue Anwendungsmöglichkeiten, denn auch der zeitaufwändige und oft nicht gründlich genug ausgeführte Mischvorgang bei 2-K-Systemen entfällt. Polyurethan-Prepolymere vernetzen und weisen danach eine hohe Wasserbeständigkeit auf. Sie erfüllen in der Regel sowohl die Anforderungen der Beanspruchungsgruppe D4 der DIN EN 204/205 für thermoplastische Klebstoffsysteme als auch die der DIN EN 14257 (Watt 91) für Holzklebstoffe. Darüber entsprechen spezielle Hochleistungs-PUR-Prepolymere den Anforderungen in Anlehnung an die DIN EN 301/302 für tragende Holzbauteile. Außerdem zeichnen sich diese Klebstoffsysteme durch ihre hohe Wärmebeständigkeit aus. Es ist deshalb keineswegs übertrieben, die PUR-Prepolymere als vielseitige Hochleistungsklebstoffe zu bezeichnen. Im Handwerk werden sie beispielsweise für Flächenkaschierungen, Verklebungen von Laubhölzern und verschiedenen tropischen Holzarten, Formverleimungen und Montageaufgaben eingesetzt.

Der Klebstoffauftrag erfolgt mit Pinsel, Spachtel, Roller oder direkt aus der Kartusche. Maschinell können PUR-Prepolymere mittels Raupen- oder Sprühauftrag verarbeitet werden. Die Anlagen müssen eine feuchtigkeitsgeschützte Förderung gewährleisten, um eine Reaktion des Klebstoffes in Anlagenteilen zu verhindern.

Die Gebinde müssen aufgrund der Feuchtigkeitsempfindlichkeit nach Klebstoffentnahme luftdicht verschlossen werden, um eine Hautbildung zu vermeiden. Bei größeren Gebinden muss die Zuluft trocken sein. Nach dem Auftrag werden die zu verklebenden Werkstücke zum Erreichen einer optimalen Endfestigkeit innerhalb der offenen Zeit gefügt und anschließend mit einer entsprechenden Presszeit verpresst.

Die offene Zeit und die Presszeit hängen vom Feuchtigkeitsangebot der Luft und der Fügeteile sowie der Temperatur ab. Deshalb sollten die Parameter Luftfeuchtigkeit (rund 65 Prozent), Holzfeuchtigkeit (etwa 9 bis 25 Prozent) und Temperatur (etwa 20 °C) eingehalten werden, um eine optimale Verbundfestigkeit zu erzielen.

Vor allem in den Wintermonaten sollten aufgrund der meistens sehr geringen Luftfeuchtigkeiten die Presszeiten verlängert und die Luft zusätzlich mit Feuchtigkeit (z. B. Sprühnebel oder Luftbefeuchtungssysteme) angereichert werden. Bei zu geringen Holzfeuchtigkeiten von unter 8 Prozent muss für eine einwandfreie Verklebung in jedem Fall eine zusätzliche Befeuchtung erfolgen.

Die Reinigung von Anlagenteilen oder Werkzeugen muss direkt nach der Nutzung erfolgen. In der Regel werden entsprechende Reiniger und Verdünner zur Entfernung von noch nicht reagiertem bis leicht anreagiertem Klebstoffs eingesetzt. Ausreagierter Klebstoff kann üblicherweise nur mechanisch entfernt werden. Es ist deshalb von Vorteil, die Pressen, Arbeitsflächen sowie alle mit dem Klebstoff in Kontakt kommenden Teile mit Schutzfolien, Silikonpapier oder geeigneten Trennmitteln zu versehen.

Bei Stillstandszeiten sind die Auftragsköpfe samt Düsen in wasserfreies Öl zu tauchen oder durch andere Maßnahmen vor Feuchtigkeitseinwirkungen zu schützen. Sollte die Anlage für längere Zeit unbenutzt bleiben, kann diese auch nach Reinigung mit wasserfreiem Öl befüllt werden.

Neben dem Verbinden von Laub- und Nadelhölzern werden die Prepos für Verklebungen von Gips- und Zementfaserplatten, Styropor, Marmor, Klinker, Metallen, Bitumen, HPL, CPL und Kunststoffen eingesetzt. Ihr Anwendungsspektrum umfasst Fenster, Treppen, Stühle, Türen, Küchenmöbel, Fassaden, Kaschierungen, Montagen, Verklebungen im Wohnwagenbau und die Herstellung von Sandwichelementen für unterschiedlichste Anwendungen. Weil sie aufgrund ihrer chemischen Aushärtung eben keine thermoplastischen Klebfugen ausbilden und die geforderten Festigkeiten erzielen, gehören Polyurethan-Prepolymere auch zu Klebstoffsystemen, die im Holzleimbau eingesetzt werden können. Bei der Herstellung von tragenden, geleimten Bauteilen ist gemäß der DIN 1052 eine Leimgenehmigung erforderlich. Die Klebstoffsysteme müssen deshalb entsprechend geprüft und zertifiziert sein.

Aufgrund dieser umfangreichen Einsatzmöglichkeiten und des vergleichsweise großen Haftungsspektrums können die Polyurethan-Prepolymere als der Allrounder im holzverarbeitenden Handwerk gesehen werden.

PUR-Prepolymere eignen sich als Allround-Klebstoff für Holz und viele andere Werkstoffe. Sie vernetzen chemisch und erreichen eine hohe Wasserbeständigkeit. Als Einkomponentenklebstoffe reagieren sie mit der Feuchtigkeit in der Luft und den zu verklebenden Teilen. Bei der Reaktion entsteht Kohlendioxid, das durch die Werkstückporen entweicht.