Neue Kleber für besseres recycling

Klebstoffe mit Komponenten sind unverzichtbar in der Industrie, aber zuverlässige Verbindung ist nicht mehr ausreichend. Die Kreislaufwirtschaft geschoben von der EU erfordert angemessene Demontage von Hightech-Produkten wie Handys, in ihre Grundstoffe bei Reparaturen oder recycling. Ein thermolabile und reversibler Klebstoff, entwickelt vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) jetzt hilft, dies zu tun. Diese Erfindung kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden und verringert den Verbrauch von Ressourcen.

Steigende Recyclingquoten sollen Kreislaufwirtschaft in der Europäischen Union mit einer maximalen Dauer der Nutzung von Produkten, Materialien und Ressourcen zu fördern. Ziel ist es, weiter die Abfallmengen zu reduzieren und Produkte herzustellen, die repariert, wiederverwendet und recycelt werden können. Jedoch sinkt die Lebensdauer von elektronischen Geräten, beispielsweise. Smartphones sind nach ein bis zwei Jahren abgelehnt. Ihre ordnungsgemäße Verwertung ohne Rückstände, bleibt eine Herausforderung.

„Komponenten für viele Produkte zum Beispiel Handys oder Tablets, täglich, in der Regel an bestimmten Punkten verbunden sind“, sagt Professor Christopher Barner-Kowollik, Leiter der makromolekularen Architekturen Working Group am KIT Institut für chemische Technologie und Polymerchemie (ITCP). In der Industrie werden Komponenten zunehmend durch Kleben statt Schweißen, Nieten oder Schrauben verbunden. Klebstoffen Gesamtgewicht reduzieren und Zusatzfunktionen wie Dämmung oder Dämpfung erfüllt. Der Nachteil: Sobald sie gehärtet, debonding mit einer großen Zeit oder Energie Aufwand nur möglich ist. Weist eine gebundene Produkt zur Reparatur oder zum recycling zerlegt werden, einzelne Komponenten oft beschädigt oder zerstört.

Der neue thermolabile Kleber von Barner-Kowollik und sein Team am KIT entwickelt wurde dieses Problem gelöst. Es ist stabil bei Raumtemperatur, aber zerlegt werden kann, genau, schnell, und bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Nach dem Abschluss des Prozesses Exponate des jeweiligen Standorts Färbung. Für diese „Debonding on Demand“ (DoD) versehen die Experten im Netzwerk von langkettigen Polymermoleküle mit Sollbruchstellen. An diesen Stellen die chemischen Verbindungen öffnen bei moderaten Temperaturen unter 100° C und der Kleber löst sich. Seine Zusammensetzung und die Temperatur für Ablösung erforderlichen können an die Anwendung angepasst werden. „Dieser Parameter variiert werden können durch Ändern der Moleküle,“ sagt Barner-Kowollik.

Für die intelligente Klebstoff, der ursprünglich für die Dentaltechnik, d. h. einfache Entfernung von verklebten Kronen oder Klammern entwickelt wurde, haben eine Reihe von Anwendungen erschlossen. Neben der elektronischen Branche Machbaren Einsatz in der Produktion vorübergehend Material auf einer Werkbank oder auf Baustellen, Dübel entfernen beheben. Die thermolabile Klebstoff wurde patentiert und soll nun in Zusammenarbeit mit Partnern aus verschiedenen Branchen weiterentwickelt werden.

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