VUV-Klebvorbehandlung von Silikonelastomeren
Das Kleben hat sich zu einer unverzichtbaren Fügemethode entwickelt. Werden Polymere miteinander verbunden, muss zunächst die Oberfläche aktiviert werden, damit der eigentliche Klebprozess erfolgreich ist. In einem Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen wird zurzeit untersucht, wie Silikonelastomere optimal für den Klebeprozess vorbereitet werden können. Für die Verarbeitung vulkanisierter Silikone kommen wegen der inerten Oberfläche nur wenige Klebstoffe in Frage. Häufig muss zusätzlich noch ein Haftvermittler aufgetragen werden. Ziel des Projekts ist, die Prozessparameter der Oberflächenaktivierung zu optimieren sowie die Langzeitstabilität zu untersuchen und nicht zuletzt die Klebstoffpalette zu erweitern.
Auf Silikonmaterialien kann man durch die Bestrahlung mit Licht von einer Wellenlänge < 200 nm im Vakuum-ultravioletten Bereich (VUV) oberflächennah eine dünne silikatähnliche Schicht erzeugen. Sie besitzt im Gegensatz zum unbehandelten Silikon klebfreudige Eigenschaften. Die sehr kurzwellige VUV-Strahlung dringt im Gegensatz zu gängigen Aktivierungsverfahren mehrere Mikrometer in die Oberfläche der Silikone ein. Durch diese Tiefenmodifikation bleibt die Aktivierung der Oberfläche über längere Zeit stabil und es kann auf Haftvermittler verzichtet werden. Als VUV-Strahlungsquellen werden kommerziell erhältliche Lampen (Hg-Niederdrucklampe und Xe2*-Excimerlampe) verwendet. Sie zeichnen sich durch geringe Investitions- und Betriebskosten aus und können leicht in bestehende Produktionsprozesse integriert werden.