Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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X-Bond

Entkleben unter Nutzung exothermer Reaktionen

Projektbeschreibung

Im Mittelpunkt des Projekts stand die Entwicklung einer Methode, welche ein Lösen von Klebverbunden durch Temperatureinwirkung ermöglicht. Dies ist besonders vor dem Hintergrund des Recyclinggedankens zum sortenreinen Trennen von Rohstoffen und nachhaltiger Reparatur- und Optimierungskonzepte von Vorteil. Das Trennen wurde durch Einmischen energetischer Stoffe, Treibmittel und Oxidatoren in einen Epoxidharzklebstoff ermöglicht. Diese Additive konnten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur, aber oberhalb des thermischen Anwendungsbereichs des untersuchten Klebstoffs die polymere Matrix zersetzen bzw. durch eine Gasentwicklung den Klebstoff von innen heraus schädigen. Auf diese Weise konnte die Zugscherfestigkeit von Klebverbunden drastisch reduziert werden (~ um 95 %). Als Anregungsvarianten zum Wärmeeintrag wurden Konvektion, Induktion und Mikrowellen untersucht, wobei zur Verbesserung der Anregbarkeit der Klebstoffmischungen durch Mikrowellenstrahlung eine ionische Flüssigkeit (bei RT flüssige Salze) als Additiv beigemischt wurde. Es konnte auch eine energetische ionische Flüssigkeit synthetisiert werden, welche eine hohe Mikrowellenanregbarkeit mit der Fähigkeit der Klebstoffschädigung kombiniert.



Projektziele

•    Entwicklung einer exothermen Klebstoffmischung mit hoher Verbundfestigkeit und   Alterungsbeständigkeit, welche einen signifikanten Rückgang der Klebfestigkeit nach Wärmeeintrag aufweist
•    Untersuchung von Debonding-geeigneten Füllstoffen hinsichtlich Zersetzungsbereich/-enthalpien, Wasserlöslichkeit, Löslichkeit im Klebstoffsystem und Anregbarkeit durch Mikrowellenstrahlung
•    Untersuchung von Klebstoff- und Verbundfestigkeiten vor und nach Wärmeeintrag in Abh. von Füllstoffart, -gehalt und Debondingtemperatur
•    Reaktionskinetische Untersuchungen des Zersetzungsverhaltens der Klebstoffmischungen mittels modellfreier Kinetik

xcv

Laufzeit
01.01.2013-30.04.2015

AiF-Forschungsvorhaben-Nr:
17301N

Fördermittelgeber

Forschungsvereinigung

Projektbetreuer

Kooperierende Forschungsstelle