Vernetzung und Alterung eines Epoxidklebstoffs im Kontakt mit Atmosphären und Metallen

Die Klebtechnologie ermöglicht maßgeschneiderte Werkstoffverbunde unterschiedlichster Materialien. Die mechanische Festigkeit und Beständigkeit der Klebungen unter Einsatzbedingungen sind dafür essentiell. Diese Eigenschaften werden von der Bildung einer Interphase im Kontakt mit dem Substrat sowie der Alterung unter dem Einfluss von Temperatur, Sauerstoff und Feuchtigkeit beeinflusst. Beides führt zu Klebstoffeigenschaften, die örtlich und zeitlich vom Bulkverhalten abweichen und deshalb verstanden werden müssen. In dieser Arbeit wird eine Vorgehensweise zur Tiefenprofilierung der chemischen, morpholo-gischen und mechanischen Eigenschaften des Klebstoffs eingeführt. Am Beispiel eines Epo-xidsystems (DGEBA-DETA) auf den Substraten Gold, Aluminium und Kupfer wird die Tauglichkeit der Methodik bewiesen und die Interphase sowie die Alterung ortsaufgelöst untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass während der Vernetzung die Bildung und Diffusion organometal-lischer Komplexe zur Entstehung einer chemischen Interphase beiträgt, insbesondere auf Kupfer. Die Alterung des Klebstoffs beruht auf einer Hierarchie von parallelen und sequentiellen Reaktionsmechanismen, die von den klimatischen Bedingungen abhängen. Das in der Interphase gelockerte Netzwerk ermöglicht die beschleunigte Alterung des Epoxids in Sub-stratnähe. Alle Prozesse wirken sich auf die mechanischen Eigenschaften des Klebstoffs und damit auf die Leistungsfähigkeit der Klebung aus.