Acrylkleber vs. Epoxidkleber: Welchen Klebstoff sollten Sie wählen?

Acrylkleber ist ein Mehrzweckkleber. Er trocknet schnell und ergibt ein klares Finish. Dieser Kleber haftet gut, insbesondere auf Holz, Kunststoff und Papier. Bei stark beanspruchten Teilen ist er jedoch weniger stark als Epoxid.

Epoxidharz eignet sich gut für nichtporöse Materialien (Metall oder Glas). Allerdings dauert das Trocknen länger und die Verarbeitung ist nicht so einfach.

In diesem Artikel erfahren Sie, welcher Kleber sich je nach Ihren Produktanforderungen und Materialien am besten eignet.

Was ist Acrylkleber?

Die Hersteller stellen Acrylkleber aus Acrylpolymeren her. Diese Polymere sorgen für starke Bindung, Anpassungsfähigkeit und Abdichtung. Sie verwenden diesen Kleber in vielen Bereichen wie Bauwesen, Automobilbau und Handwerk zum Verbinden von Kunststoffen, Metallen und mehr.

A. Zusammensetzung des Acrylklebers

Ethylcyanacrylat (50–60 %) und Methylmethacrylat (20–30 %) sind die Basispolymere von Acrylklebstoffen. Die Zusammensetzung kann jedoch je nach Anwendungsfall variieren.

Ethyl bindet schnell und bietet starken Halt. Methyl sorgt für Langlebigkeit und effektive Widerstandsfähigkeit. Durch die Kombination entsteht eine sehr starke Klebelösung.

Zusätzlich fügen die Hersteller Weichmacher (5–10 %) für die Haftung, Verdickungsmittel (2–5 %) für die Viskosität und Füllstoffe (10–20 %) für die Festigkeit hinzu.

Dieses Bild zeigt beispielsweise Acryl-Haftklebstoffe mit Maleimid. Diese entstehen durch radikalische Polymerisation bei 78 °C über 6.5 Stunden. Es veranschaulicht außerdem, wie Wasserstoffbrückenbindungen die Haftfestigkeit und die Herstellung von Klebebändern verbessern.

B. Arten von Acrylkleber

Flüssigkeit

Flüssige Klebstoffe haben eine Viskosität (klebrige Konsistenz) von etwa 100–5,000 cP (Centipoise). Diese Klebstoffe fließen leicht und ermöglichen scharf definierte Teile. Sie trocknen in der Regel in 30 Sekunden bis 2 Minuten. Sie können diesen flüssigen Klebstoff beispielsweise zum Verkleben von Kleinteilen oder Elektronik verwenden.

Gel

Gelkleber sind viel dickflüssiger. Sie haben eine Viskosität von bis zu 10,000–100,000 cP. Im Gegensatz zu Acryl verdunstet er nicht einfach und braucht länger (30 Minuten oder mehr), um zu trocknen. Das liegt daran, dass Gel zum Aushärten auf chemische Reaktionen angewiesen ist. Sie können diese Kleber für vertikale oder überhitzte Oberflächen verwenden. Sie füllen die Lücken unebener Oberflächen perfekt aus und haften nicht.

Spray

Mit Sprühkleber können Sie pro Sprühstoß eine Fläche von 5–50 Quadratzoll abdecken. Er trocknet in 1 bis 3 Minuten. Dieser Acrylspray lässt sich leicht auf größeren Flächen verteilen. Für Detailarbeiten wie komplexe Modelle oder Elektronik ist er jedoch nicht zu empfehlen.

C. Vorteile von Acrylkleber

Flexibilität

Acrylkleber weist eine gute Flexibilität auf. Sie können ihn bis zu 30 % seiner Länge dehnen, ohne dass er reißt. Daher ist er eine gute Option für dehnbare und spannungsabsorbierende Teile.

Wasserbeständigkeit

Dieser Kleber bietet eine hervorragende Abdichtung und ist wasserbeständig. Darüber hinaus können Sie ihn für Außenteile verwenden, da er eine längere Wassereinwirkung verträgt.

Benutzerfreundlich

Acrylkleber ist einfach zu verwenden und trocknet schnell. Er ermöglicht den erfolgreichen Abschluss des Projekts. Außerdem steht Ihnen eine offene Zeit von bis zu 2 Minuten zur Verfügung, sodass Sie während der Anwendung korrekte Anpassungen vornehmen können.

Was ist Epoxid?

Epoxidharz ist ein starkes und vielseitiges Bindemittel. Es wird aus Kunstharzen hergestellt. Hersteller verwenden diesen Klebstoff in Branchen wie dem Baugewerbe, der Automobilindustrie und der Elektronik. Epoxidharz bietet hohe Festigkeit, widersteht gefährlichen Chemikalien und hält länger.

In Kombination mit einem Harz und einem Härter wirkt es wirkungsvoller. Diese Kombination reagiert chemisch und bildet eine feste und dauerhafte Verbindung.

Klebstoffeigenschaften und Leistung

Dieses Diagramm zeigt, wie sich Klebstoffe unter Feuchtigkeit verändern. Beispielsweise zeigt Diagramm (a), dass Acryl bei höherer Luftfeuchtigkeit schnell Feuchtigkeit aufnimmt und sich dann stabilisiert. Ebenso zeigt Diagramm (b), dass Epoxidharz im Vergleich zu Acryl zunächst desorbiert und sich dann schneller stabilisiert.

A.  Zusammensetzung von Epoxidkleber

Harze und Härter bilden zusammen Epoxidkleber. Gewöhnliches Harz besteht aus Bisphenol-A-Epoxid (60–70 %) und Novolac-Epoxid (20–30 %). Diese Zusammensetzung bietet starke Bindungen und ist hitze- und chemikalienbeständig.

Härter wie Amine oder Anhydride (10–20 %) verbessern die Schichtdicke und leiten den Aushärtungsprozess ein. Sie gewährleisten eine gute Haftung und volle Festigkeit der Verbindung.

Vergleichstabelle Acrylkleber vs. Epoxidkleber

B.  Arten von Epoxidkleber

Einkomponente

Einkomponenten-Epoxidharz ist eine Art Vormischung. Es härtet bei Hitze aus. Diese Klebstoffe sind für den industriellen Einsatz geeignet.

Zweikomponenten

Hersteller bereiten dieses Epoxidharz vor, indem sie Harz und Härter mischen. Sie verwenden Verhältnisse im Bereich von 1:1 bis 2:1. Dieser Kleber ist vielseitig und perfekt für Teile, die individuelle Aushärtezeiten oder -stärken benötigen.

Hitzegehärtet

Dieses Epoxidharz härtet bei höheren Temperaturen aus. Diese liegen normalerweise zwischen 120 °C und 200 °C. Es bietet eine starke Haftung und widersteht äußeren Einflüssen.

C.  Vorteile von Epoxidklebstoffen

Starke Bindung

Epoxidharzverbindungen sind sehr stark (mehr als 3,000 psi). Der psi-Wert variiert je nach Typ und Zusammensetzung. Dieser Kleber hält großen Belastungen oder hohem Druck besser stand. Sie können ihn verwenden, um starke Verbindungen in Branchen wie dem Bauwesen oder der Autoreparatur herzustellen.

Chemische Resistenz

Epoxidharze sind beständig gegen aggressive Chemikalien wie Säuren, Laugen und Lösungsmittel und bleiben davon unbeeinträchtigt. Daher eignen sie sich für den Einsatz in Produktionshallen oder überall dort, wo Chemikalien austreten oder reagieren könnten.

Hohe Haltbarkeit

Epoxidharz widersteht Regen, Sonnenlicht und Wind und hält hohen Temperaturen (-40 °C bis 150 °C) stand. Es reißt nicht, schmilzt nicht und verliert auch nicht seine Bindefähigkeit. Dies macht es zur perfekten Wahl für Außenanwendungen.

Hauptunterschiede zwischen Acrylkleber und Epoxid

Stärke-Peeling

Epoxidklebstoffe bieten eine extrem hohe Klebkraft. Deshalb sind sie ideal für anspruchsvolle Aufgaben. Zum Beispiel die Reparatur von Metallen, Beton oder Holz in industriellen Umgebungen.

Acryl hingegen ermöglicht mittel- bis hochfeste Verbindungen (1,500 bis 2,500 psi). Es ist eher für leichtere Anwendungen geeignet. Zum Beispiel Kunststoffe oder Glas.

Epoxidharz hält bei hoher Belastung länger, während Acrylharz bei starker Beanspruchung seine Bindung schneller verlieren kann.

Flexibilität

Acryl bietet hervorragende Flexibilität bei Teilen, die sich biegen oder bewegen können, wie z. B. Kunststoffe oder Stoffe. Es absorbiert Stöße und Vibrationen, ohne Risse zu verursachen.

Epoxidkleber hingegen bildet nach dem Trocknen eine starke Bindung. Er sorgt für stabile Verbindungen unter statischen Bedingungen, ist aber weniger anpassungsfähig bei Bewegungen.

Aushärtezeiten

Acrylkleber benötigt kürzere Aushärtezeiten (5 bis 30 Minuten). Sie können ihn als schnelle Option für Projekte verwenden, bei denen schnelle Ergebnisse erforderlich sind.

Das Aushärten von Epoxidharz kann länger dauern (30 Minuten bis 24 Stunden). Die Zeit hängt auch von der Formel und den Umgebungsbedingungen ab.

Lösungsmittelbeständigkeit

Epoxidharz ist chemikalienbeständig und übersteht die Einwirkung aggressiver Säuren, Basen und Lösungsmittel, ohne an Kraft zu verlieren. Es ist die bessere Wahl für den Einsatz in Industrie- und Laborumgebungen.

Acryl verträgt einige Chemikalien irgendwie, kann in stark säurehaltigen Umgebungen jedoch nicht mit der Leistung von Epoxidharz mithalten.

UV-Stabilität

Acrylkleber ist UV-beständiger. Daher wird dieser Kleber bevorzugt für Außenteile verwendet, die ständigem Sonnenlicht ausgesetzt sind.

Epoxidharz vergilbt dagegen bei UV-Bestrahlung. Es wird mit der Zeit schwächer und muss mit UV-beständigen Beschichtungen oder Zusatzstoffen behandelt werden.

Temperaturbereich Widerstand

Im Allgemeinen reagieren beide Klebstoffe unterschiedlich auf die Umgebungsbedingungen. Acrylkleber hingegen funktioniert in einem weiten Temperaturbereich gut. Er passt sich besser an Änderungen der Luftfeuchtigkeit an. Die Wirksamkeit dieses Klebstoffs ändert sich bei normalen Wetterbedingungen nicht.

Obwohl Epoxidharz extremen Temperaturen standhält und eine zuverlässige Leistung bietet, muss es bei feuchten Bedingungen vorsichtig aufgetragen werden. Hohe Feuchtigkeit beispielsweise beschleunigt den Aushärtungsprozess.

Schlagzähigkeit

Epoxidkleber halten länger als Acrylkleber. Sie bleiben viele Jahre lang fest, insbesondere bei stabilen Teilen. Acryl bleibt haltbar, insbesondere wenn es hohem Druck oder Bewegung ausgesetzt ist.

Kosten

Im Kostenvergleich ist Acrylkleber meist günstiger. Er ist etwa 20–30 % günstiger als Epoxidkleber.

Auswahl des richtigen Klebstoffs für Ihr Projekt

Oberflächentyp

Bei der Auswahl geeigneter Klebstoffe kommt es auf die Art der Oberfläche an. Beispielsweise können Sie Epoxidkleber für Metall und Beton und Acrylkleber für Kunststoff- oder Gummioberflächen verwenden.

Umweltbedingungen

Die Umgebung beeinflusst die Haltbarkeit des Klebstoffs. Epoxidharz funktioniert in Bereichen mit hoher Luftfeuchtigkeit besser, da es feuchtigkeitsbeständig ist. Es benötigt jedoch UV-Schutzbeschichtungen, um ständigem Sonnenlicht standzuhalten.

Acrylkleber hingegen eignet sich für gemäßigte Umgebungen mit schwankenden Temperaturen. Er ist auch für Projekte im Außenbereich, bei denen UV-Belastung eine Rolle spielt, die bessere Wahl.

Gewünschte Stärke

Die Wahl des Klebstoffs hängt auch von der Festigkeit des Projekts ab. Epoxidharz bietet eine höhere Festigkeit für schwere Lasten oder Strukturteile. Acrylkleber eignet sich gut für leichtere Aufgaben oder Materialien, die Flexibilität erfordern.

Tabelle zur Klebstoffkompatibilität

Diese Tabelle zur Klebstoffkompatibilität hilft Ihnen, die beste Option für Ihr Material zu finden. Ein ausgefüllter Kreis zeigt die beste Kompatibilität an, während ein nicht ausgefüllter Kreis bedeutet, dass der Klebstoff unter bestimmten Bedingungen gut funktioniert.

Beispielsweise funktionieren „schnell aushärtende“ Leimverbindungen am besten bei leichteren Materialien wie Balsaholz, während „langsam aushärtende“ Leimverbindungen bei dichten Materialien wie Hartholz besser funktionieren.

Tipps zum Arbeiten mit Acrylkleber und Epoxid

Oberflächenvorbereitung

Durch die Oberflächenvorbereitung erhöht sich die Bindungsstärke um 20–50 % und hält länger. Entfernen Sie Öle oder Staub von Oberflächen mit einem Lösungsmittel wie Isopropylalkohol.

Durch Schleifen wird die Haftfestigkeit bei harten Materialien (Holz oder Metall) verbessert. Schaffen Sie eine bessere Oberfläche, auf der der Kleber gut haftet.

Anwendung

Verteilen Sie den Kleber mit Applikatoren oder Pinseln gleichmäßig auf schwachen Stellen. Bedecken Sie jeden Abschnitt ohne Überschuss.

Mischen Sie Klebstoffe, Harz und Härter vorsichtig. Tragen Sie das Mittel vorsichtig auf die Teile auf und vermeiden Sie Luftblasen, da diese die Bindung schwächen.

Darüber hinaus saugen poröse Materialien (Holz oder Stoff) den Klebstoff auf. Tragen Sie eine ausreichende Menge auf und füllen Sie die Lücken.

Pökeln

Richtlinien können Sie den Aushärtungsanweisungen des Klebstoffs entnehmen. Lassen Sie den Klebstoff ausreichend trocknen, damit er seine volle Festigkeit erreicht. Epoxidklebstoffe benötigen außerdem bestimmte Aushärtungsbedingungen. Vermeiden Sie beispielsweise kalte oder feuchte Umgebungen, um Verzögerungen oder Schwächungen der Verbindung zu minimieren.

Häufige Fehler

Tragen Sie bei Acryl nicht zu viel Klebstoff auf und lassen Sie den Klebstoff nicht zu schnell trocknen. Dies kann die Verbindung schwächen. Fügen Sie beide Epoxidkleberkomponenten in einem angemessenen Verhältnis hinzu.

Vermeiden Sie das Auftragen von Klebstoff bei Kälte oder Feuchtigkeit. Dies kann die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigen. Messen Sie außerdem die Menge sorgfältig ab und arbeiten Sie unter idealen Bedingungen.

Sicherheitsvorkehrungen

Beim Auftragen beider Klebstoffe sind Sicherheitsvorkehrungen wichtig. Insbesondere Epoxidkleber bildet beim Mischen und Aushärten starke Dämpfe. Das reizt die Haut. Mischen Sie ihn daher im Freien oder in belüfteten Bereichen und treffen Sie Sicherheitsvorkehrungen.

Fazit:

Sowohl Acryl- als auch Epoxidkleber werden zum Verkleben verschiedener Materialteile verwendet. Insbesondere Acrylkleber ist kostengünstig und für leichtere Teile wie Holz, Kunststoff oder Stoff geeignet. Epoxidkleber hingegen eignet sich perfekt für die Verwendung auf Metallteilen und hält länger als Acryl. 

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Häufig gestellte Fragen

Was ist der vollständige technische Vergleich zwischen Epoxid- und Acrylklebstoffen?

 Epoxideigenschaften:

• Zugfestigkeit: 1,000–4,000 psi
• Temperaturbereich: -40 ° C bis 150 ° C.
• Aushärtezeit: 24-48 Stunden
• Molekulargewicht: 3,000–50,000 g/mol

Acryleigenschaften:

• Zugfestigkeit: 500–2,500 psi
• Temperaturbereich: -40 ° C bis 120 ° C.
• Aushärtezeit: 10-30 Sekunden
• Molekulargewicht: 2,000–10,000 g/mol

Was sind die chemischen Unterschiede zwischen Acryl- und Epoxidklebstoffen? 

Acrylkleber:

• Basis: Methylmethacrylat
• Polymerisation: Radikalischer Mechanismus
• Vernetzung: Sekundär
• Bindungsbildung: Schnell
• Molekulare Interaktion: Oberflächenebene

Epoxidkleber:

• Basis: Epoxidharz
• Polymerisation: Kondensationsreaktion
• Vernetzung: Primär
• Bindungsbildung: Allmählich
• Molekulare Interaktion: Penetrativ

Was sind die umfassenden Nachteile von Acrylatklebstoffen? 

Technische Einschränkungen:

• Elastizitätsmodul: 2-3 GPa
• Kriechfestigkeit: Begrenzt
• Feuchtigkeitsempfindlichkeit: Hoch
• Chemische Stabilität: Anfällig
• UV-Abbauschwelle: Niedrig (120 °C)