Rasterkraftmikroskopische Untersuchungen an Haftklebstoffen

Abstract

In dieser Arbeit wurden die Adhäsionseigenschaften und das Phasenverhalten von Haftklebstoffen mit der Rasterkraftmikroskopie untersucht. Die Rasterkraftmikroskopie vereint ein Auflösungsvermögen im Nanometerbereich mit der Möglichkeit, mechanische und viskoelastische Eigenschaften der untersuchten Substratoberfläche abzubilden. Der "Pulsed Force Mode" erlaubt es, dabei Adhäsion und Nachgiebigkeit darzustellen und mit Hilfe dieser Informationen Phasenzuordnungen in entmischten Systemen zu treffen. <br>Im Rahmen dieser Arbeit wurden grundlegende Erkenntnisse über die Wechselwirkung zwischen der Sonde des Rasterkraftmikroskops und Haftklebstoffen auf Acrylatbasis gewonnen. Typische dynamisch-mechanische Bulk-Eigenschaften wie die Glastemperatur konnten mit der Temperaturabhängigkeit der mikroskopischen Adhäsion korreliert werden. Auch die Ergebnisse anwendungsbezogener Prüfmethoden wie der Kontaktklebrigkeit können im Pulsed Force Mode nachvollzogen werden. <br>Kritisch für die Langzeitstabilität von Haftklebstoffen auf Polymer/Harz-Basis ist die Mischbarkeit dieser Komponenten. Aus der Sichtweise der Thermodynamik handelt es sich bei derartigen Systemen um Polymer/Oligomer-Mischungen, die sich am Rande der Mischbarkeit befinden. Im Experiment ließen sich Filme teilinkompatibler Acrylat/Harz-Mischungen herstellen, die erst durch Tempern mit einer Phasenseparation beginnen. Auf diese Weise konnte die erst allmählich einsetzende Veränderung der Klebeigenschaften von Haftklebstoffen direkt nachvollzogen werden. Damit wurde eine Möglichkeit geschaffen, in erheblich kürzerer Zeit Aussagen über Verträglichkeit von Komponenten zu treffen, die nur langsam zur Ausbildung einer Mehrphasigkeit neigen. <br>Schließlich wurden vergleichende Messungen an bisher noch wenig untersuchten Blends aus Naturkautschuk und Polyacrylat mit und ohne Harzzusatz durchgeführt.