Produktgruppeninformation |
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BegriffsdefinitionSilanmodifizierte Polymerklebstoffe (MS-Polymer-Klebstoffe, SMP-Klebstoffe) sind Einkomponenten-Klebstoffe, die durch eine chemische Reaktion aushärten (im Gegensatz zu physikalisch aushärtenden Systemen). Die Produkte sind den MS-Hybrid Dichtstoffen sehr ähnlich. Es werden auf dem Markt auch Produkte angeboten welche sowie zum Kleben als auch zum Dichten verwendet werden könnnen. Der Aushärtungsprozess wird ausgelöst durch Luftfeuchtigkeit in Gegenwart eines Katalysators. Dabei wird vom Klebstoffsystem unter Einwirkung von Luftfeuchtigkeit Alkohol abgespaltet. Die Reaktion verläuft im neutralen PH-Bereich. Meist werden bei der Herstellung der MS-Polymere Silane mit Methoxygruppen eingesetzt, weshalb bei der Aushärtung des Klebstoffs Methanol abgespalten wird. | |
Wesentliche BestandteileMS-Polymer-Klebstoffe bestehen aus silanmodifizierten Polymeren, Weichmachern, Vernetzer- oder Wasserfängersilanen sowie Füllstoffen und Additiven. Die eingesetzten Polymere bestehen meist aus einem Polyether (Polypropylenglykol) mit silanisierten Endgruppen, die vernetzt werden können. Die Konfiguration der reaktiven Gruppe an jedem Kettenende ist entscheidend für die elastischen Eigenschaften der Klebstoffe. Die Silangruppen sind meist vom Typus Methoxysilan. Diese reagieren mit Feuchtigkeit aus der Luft oder den umgebenden Materialien und bilden in Anwesenheit von Katalysatoren Silanole. Die Silanole kondensieren zu sehr stabilen Siloxan-Netzwerken. | |
CharakteristikSilanmodifizierte Polymerklebstoffe härten durch eine chemische Reaktion mit der Luftfeuchtigkeit. Sie sind sehr flexibel sowie elastisch und zeichnen sich durch eine gute Haftung auf einer Vielzahl von Substraten wie Holz, Metallen, Keramik, Glas, Gummi und Kunststoffen aus. Anders als bei vielen Silikon- oder Polyurethanklebstoffen können MS-Polymer-Klebstoffe ohne Primer direkt auf die Oberfläche aufgetragen werden. Die Produkte mit Silanmodifizierten Polymeren sind entweder für das Dichten oder Kleben optimiert (siehe auch MS-Hybrid Dichtstoffe). Klebstoffe sind in der Regel etwas härter, Dichtstoffe dafür weicher und dehnbarer. Je nach Produkt variiert die Zeit bis eine gewisse Klebekraft aufgebaut ist und die zu klebenden Teile zusammengefügt und noch justiert werden können. Ebenso ist die Viskosität je nach Produkt unterschiedlich. Die meisten Silanmodifizierten Polymerklebstoffe sind jedoch pastös-standfest eingestellt. Hierdurch läuft der Kleber nicht und eine grössere Anfangshaftung wird erreicht. Parkettkleber sind in der Regel flüssiger, damit sie mit einem Zahnspachtel großflächig verteilt werden können. Besondere Eigenschaften:
Einschränkungen:
Im Kontakt mit geölten Holzoberflächen kommt es in manchen Fällen zu weißen salzkristallartigen Ausblühungen oder weißen Kleberändern. | |
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und GesundheitsrelevanzBei der Aushärtung von MS-Polymer-Klebstoffen entstehen geringe Mengen an Methanol. Diese Emisionen können für die Verarbeitung und bei einer großflächigen Anwendung relevant sein. Deshalb sollte bei der Verarbeitung auf eine ausreichende Belüftung geachtet werden. Zudem enthalten die Klebstoffe Weichmacher und kennzeichnungspflichtige Zinnkatalysatoren. Es sind auch weichmacherfreie Systeme erhältlich. Aus ökologischer Sicht sind sie den weichmacherhaltigen Systemen vorzuziehen. Die Katalysatoren sind Stand der Technik und auch in gewissen Dichtstoffen vorhanden. | |
LieferzustandMS-Polymer-Klebstoffe werden als 1K-Klebstoffe in Kartuschen, Schlauchbeuteln oder größeren Kunststoffgebinden (Parkettkleber) geliefert. | |
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)Die Anwendungsmöglichkeiten von Silanzmodifizierten Polymerklebstoffen sind sehr vielfältig. Im Vergleich zu harten Klebstoffen eignen sich MS-Polymerklebstoffe sehr gut als Parkettklebstoff. In Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit dehnt sich Holz aus oder schrumpft. Diese Formveränderungen können durch die elastischen MS-Polymerklebstoffe sehr gut aufgenommen werden. Weiterhin werden diese Klebstoffe im Bau für das Verkleben von Türzargen, Fensterbänken, Platten, Paneelen, Fußbodenleisten, Zierleisten und Isolationsmaterialien verwendet. MS-Polymerklebstoffe eignen sich für eine Vielzahl von Materialien wie:
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Alternativen hinsichtlich Umwelt- und GesundheitsrelevanzAufgrund der möglichen Emissionen von Methanol aus Silanmodifizierten Polymerklebstoffen und ihrem Gehalt an Weichmachern und kennzeichnugspflichtigen Katalysatoren stellen Dispersionsklebstoffe eine Alternative dar, die hinsichtlich Umwelt und Gesundheit weniger belastend ist. Allerdings unterscheiden sich die Dispersionsklebstoffe in ihrer Gebrauchstauglichkeit und den möglichen Anwendungsbereichen von den Silanmodifizierten Polymerklebstoffen. | |
wikidorf - (abgerufen am 16.09.2014) H. Mikaelsson, H. Motzet, Elastische Parkettklebstoffe – Die Erfolgsgeschichte einer Innovation, (abgerufen am 19.09.2014) Feste Verbindung – European Coatings (abgerufen am 19.09.2014) |
Risikobetrachtung Lebenszyklusphasen |
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Planungs- und Ausschreibungshilfen |
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Referenz 1.3.1 | |
Referenz 1.3.2 Klebstoffe | |
Referenz 1.3.4 Lebenszyklus Klebstoffe | |
GefahrstoffverordnungReferenz 1.3.6 alle + spez. Klebstoffe | |
Referenz 1.3.7 Klebstoffe | |
Referenz 1.3.8 | |
Umweltdeklarationen |
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Referenz 1.4.1 | |
Referenz 1.4.2 Klebstoffe | |
Bewertungssystem |
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Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)Referenz 1.5.1 | |
BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)Referenz 1.5.3 alle + spez. Klebstoffe | |
BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)Referenz 1.5.4 | |
Referenz 1.5.5 | |
BNB-Kriterium BN_3.1.3 - InnenraumhygieneReferenz 1.5.7 | |
Referenz 1.5.8 Klebstoffe | |
BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, VerwertungReferenz 1.5.9 | |
Referenz 1.5.10 Klebstoffe | |
QuellenReferenz 1.5.12 |
Technisches |
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Technische DatenShore-Härte A (DIN 53505): 38 – 60 Bruchdehnung (DIN 53504): 250 – 600% Zugfestigkeit (DIN 53504): 1.9 – 3.3 N/mm2 Temperaturbeständigkeit: -40 – 120°C | |
Baustoffklasse nach DIN 4102-1B2 | |
Referenz | |
Technische Regeln (DIN, EN)DIN EN 923 Klebstoffe – Begriffe und Definitionen Für die Anwendung von Klebstoffen bestehen anwendungsspezifische Normen. Für die wichtigsten Anwendungsbereiche wird untenstehend eine Auswahl wiedergegeben. Bodenbeläge: DIN EN 14259: Klebstoffe für Bodenbeläge - Anforderungen an das mechanische und elektrische Verhalten Parkett: DIN EN 14293: Klebstoffe - Klebstoffe für das Kleben von Parkett auf einen Untergrund - Prüfverfahren und Mindestanforderungen | |
QuellenProduktdatenblätter diverser Hersteller |
Literaturtipps |
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Rohstoffe / Ausgangsstoffe |
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HauptbestandteileAbb.1: Zusammensetzung nach Funktionen Die Herstellung der Silanmodifizierten Polymerklebstoffe erfolgt in der Regel in einem Dissolvermischer. In einer durchschnittlichen Rezeptur wird das Bindemittelpolymer (ca. 30 Massen-%) mit dem Weichmacher (ca. 15 Massen-%) und weiteren Vernetzer- oder Wasserfängersilanen (1-3 Massen-%) vermischt. Zudem werden ca. 50 Massen-% Füllstoffe (meist Kreide) dazugegeben. Anschließend werden Rheologieadditive zur Beeinflussung des Fließverhaltens, wie pyrogene Kieselsäure und weitere Additive (1-3 Massen-%) eingearbeitet. Zum Schluss wird die Formulierung durch Zugabe eines Katalysators (in der Regel ein Zinnkatalysator) aktiviert. Die Verarbeitungseigenschaften der Klebstoffe werden wesentlich durch die Füllstoffe beeinflusst. In vielen Klebstoffen werden hohe Füllgrande eingestellt, um die Härten zu erhöhen und auch die Formulierungskosten zu senken. Ein hoher Füllstoffgehalt verschlechtert aber die Verarbeitungseigenschaften. Beispielsweise wird die Auspresskraft aus Kartuschen deutlich erhöht. Dieser negative Einfluss der Füllstoffe kann durch die Zugabe von Weichmachern kompensiert werden. Besonders geeignet sind Polypropylenglykole, da sie die gleiche chemische Natur wie das Basispolymer besitzen. Neben den Polyethern können auch andere typische Weichmacher wie Phtalate, Benzoate und Alkylsulfonsäurephenolester eingesetzt werden. Da der Anspruch an die Verarbeitbarkeit sehr hoch ist, kann in den allermeisten Formulierungen auf den Zusatz eines Rheologieadditives nicht verzichtet werden. Weit verbreitete und sehr effiziente Thixotropiermittel sind pyrogene Kieselsäuren. Damit können die Massen standfest gemacht werden. Parkettkleber sind in der Regel flüssiger, damit sie mit einem Zahnspachtel großflächig verteilt werden können. | |
Umwelt- und GesundheitsrelevanzAbb.2: Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft Gewinnung der PrimärrohstoffeSilanmodifizierte Polymerklebstoffe enthalten keine nachwachsenden Rohstoffe. Die silanmodifizierten Polymere sowie ein Teil der Vernetzer, Weichmacher und Additive werden aus Erdölfraktionen gewonnen. Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle ist mit Umweltrisiken verbunden. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle wie z.B. Kreide eingesetzt, deren Grundgesteine im Bergbau gewonnen und danach gemahlen werden. VerfügbarkeitMit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von Kunststoffen in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe zur Herstellung von Kunststoffen auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre. Die mineralischen Rohstoffe sind auch mittelfristig gut verfügbar. Die energieintensiven Abbauprozesse sind jedoch ebenfalls an die Verfügbarkeit größerer Energiemengen gekoppelt. Verwendung von Recyclingmaterialien / ProduktionsabfällenDie Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von Klebstoffen ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt, außer vielleicht in der Herstellung von Kleister. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Klebstoffproduktion liegen jedoch nicht vor. RadioaktivitätRadioaktivität ist für Klebstoffe nicht relevant Landinanspruchnahme (Landuse)Die Erdölgewinnung für die Kunststoffherstellung ist mit geringem Flächenverbrauch für die Erdölgewinnung und die Raffineriestandorte verbunden. Durch Leckagen während der Erdöl-Förderung oder des Erdöl-Transports können allerdings die Ökosysteme beträchtlicher Flächen längerfristig geschädigt werden. Der Abbau der mineralischen Komponenten erfolgt im Tagebau (Steinbruch), was zu einer großflächigen Landschaftsveränderung führen kann. | |
QuellenU. Kasser, interne Datensammlung büro für umweltchemie Greenpeace, Erdöl – Gefahr für Umwelt, Klima, Menschen, Hamburg, 2002 Umweltbundesamt, Einschätzung der Schiefergasförderung in Deutschland, Stand Dezember 2011, Berlin, 2012 |
Herstellung |
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Prozesskette | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HerstellungsprozessDie Herstellung der Ausgangsstoffe für Silanmodifizierte-Polymer-Klebstoffe erfolgt vorwiegend in großen Chemieindustriebetrieben. Silanmodifizierte Polymere sind die Entwicklung eines japanischen Unternehmens Ende der 70er Jahre, das nach wie vor eine starke Marktstellung innehat, weitere Produzenten sind jedoch in Europa und den USA aktiv. Die Formulierung von Klebstoffen aus Silanmodifizierten Polymeren erfolgt in gängigen Dissolvermischer. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Umweltindikatoren / HerstellungReferenz 2.2.3 EnergieaufwandDer Energieaufwand für die Herstellung der Klebstoffe wird vor allem vom Gehalt an Polymeren (Bindemittel) bestimmt, da diese auf der Basis von Erdöl hergestellt werden. Klebstoffe tragen allerdings nur einen sehr geringen Teil zum Primärenergieaufwand eines Gebäudes bei. Eine Optimierung hinsichtlich der Grauen Energie sollte deshalb bei den Baustoffen ansetzen, die in größeren Mengen verbaut werden. Graue EnergieDie nicht-erneuerbare Primärenergie der Herstellung beträgt gemäß EPD 89.2 MJ/kg. Grobabschätzung der Grauen Energie für die Herstellung von Klebstoff-Produktgruppen:
1) nicht bekannt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TransportDer Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffen basieren (Bindemittel, Lösemittel, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf mineralischen Rohstoffen basieren (Füllstoffe). In der Produktionskette werden auch Güter mit Gefahrstoffkennzeichnung transportiert. Da jedoch Bindemittel, Füllstoffe sowie Additive in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten verwendet werden (nicht nur in Klebstoffen) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Klebstoffen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
QuellenEPD Institut Bauen und Umwelt e.V. (Deklarationsnummer: EPD-DBC-20130016-IBG1-DE), Reaktionsharze auf Polyurethan- oder SMP-Basis, gefüllt oder auf wässeriger Basis, lösemittelfrei, Deutsche Bauchemie e.V. (DBC) und Industrieverband Klebstoffe e.V. (IVK), 2013 |
Verarbeitung |
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Technische Hinweise / VerarbeitungsempfehlungenDer Klebstoff härtet durch die Luftfeuchtigkeit. Dies hat zur Folge, dass flächige Verklebungen von zwei nicht saugfähigen Materialien problematisch sein können, weil dort keine Luftfeuchtigkeit eindringen kann. Dem lässt sich entgegenwirken in dem man mehrere Kleberaupen auf die zu klebende Oberfläche aufbringt, so dass Luft an die Ränder jeder Raupe herankommen kann. Bei gewissen Flächenklebern wird empfohlen, den Untergrund mit einem feuchten Tuch leicht anzufeuchten. Dadurch kann der Klebstoff schneller aushärten (zu viel Feuchtigkeit kann jedoch die Klebwirkung stören). Noch weicher Kleber kann mit Ethanol (Spiritus) oder Aceton entfernt werden. Ist der Kleber ausgehärtet lässt er sich nur mechanisch entfernen. | |
Arbeitshygienische RisikenAllgemeinesDie bei der Aushärtung von SMP-Klebstoff abgespalteten Alkohole (v.a. Methanol) können insbesondere bei großflächigen Anwendungen bezüglich Ihrer Wirkung auf die Gesundheit relevant sein. In diesen Fällen ist auf eine gute Belüftung des Arbeitsbereichs zu achten. Als emissionsarm gekennzeichnete Produkte sind vorzuziehen (z. B. mit EMICODE gekennzeichnete). Eventuell kann der eingesetzte Weichmacher beim Einatmen gesundheitsschädlich sein. Angaben dazu sind dem Sicherheitsdatenblatt des eingesetzten Produkts zu entnehmen. Allerdings gelten Klebstoffe auf der Basis von MS-Polymer insgesamt als arbeitshygienisch wenig bedenklich. Die Produkte enthalten keine Lösemittel. AGW-WerteArbeitsplatzgrenzwerte (AGW) gemäss TRGS 900 existieren für die abgespaltenen Alkohole Methanol und 2-Methoxyethanol. REACH / CLPReferenz 2.3.2.3 REACH/CLP für Gemische Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAUsilanmodifizierte Polymerklebstoffe (MS-Polymer-Klebstoffe) können gemäß folgenden Einstufungskatalogen der GISBAU in GISCODES eingeordnet werden:
Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der GefStoffV ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. MS-Polymer-Klebstoffe enthalten keine Lösemittel. Während des Aushärtens wird vom Bindemittel Methanol freigesetzt. Messungen zeigen, dass sowohl der Arbeitsplatzgrenzwert als auch der Biologische Grenzwert von Methanol während der Verarbeitung von Produkten mit GISCODE RS10 eingehalten werden. Die Verarbeitung von silanmodifizierten Polymerklebstoffen mit GISCODE RS10 wird daher grundsätzlich empfohlen, eine Ersatzstoffprüfung ist nicht erforderlich. EmissionenMS-Polymer-Klebstoffe spalten beim Aushärten unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit Alkohole ab. Unter diesen Substanzen können sich auch Verbindungen befinden, die je nach Konzentration gesundheitsschädlich sein können. Beispielsweise emittieren die Klebstoffe Methanol. Methanol ist u.a als giftig beim Einatmen und bei Berührung der Haut eingestuft. | |
Umweltrelevante InformationenEntsorgung RestmaterialNicht ausgehärtete Reste müssen einer speziellen Behandlung unterzogen bzw. an den Sammelstellen abgegeben werden und dürfen nicht als Restmüll entsorgt werden. Auf einer vorbildlichen Baustelle werden keine Gebinde in die Kanalisation ausgewaschen. Die umweltgerechten Entsorgungsleistungen beim Arbeiten mit Klebstoffen sind bereits in der Ausschreibung für alle Unternehmen festzulegen. |
Nutzung |
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Umwelt- und Gesundheitsrisiken NeuzustandSchadstoffabgabe / Emissionen in den InnenraumDer Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB) hat ein Bewertungsschema (AgBB-Bewertungsschema) zur gesundheitlichen Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC und SVOC) aus Bauprodukten entwickelt. Darin sind auch Anforderungen für Parkettklebstoffe und Universalklebstoffe für Bodenbeläge formuliert. Um das Emissionsverhalten von Produkten zuverlässig beschreiben zu können, wurde 1997 von der GEV (Gemeinschaft Emissionskontrollierte Verlegewerkstoffe e.V., Düsseldorf) das Klassifizierungssystem EMICODE eingeführt. Klebstoffe mit EMICODE-Klassierungen EC1plus, EC1 oder EC2 weisen deutlich geringere Emissionen auf, als im AgBB-Bewertungsschema gefordert. Silanmodifizierte Polymerklebstoffe mit dem GISBAU Produkt-Code RS10 können sich für die EMICODES EC1plus und EC1 "sehr emissionsarm" qualifizieren. | |
Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer NutzungSchadstoffabgabe / Emissionen in den AußenraumDie Klebstoffe können umweltrelevante Bestandteile wie Weichmacher und Katalysatoren enthalten, die durch Abwitterung, Versprödung, Diffusion oder bei der Renovierung (z.B. durch Schleifen) in die Umwelt gelangen können. | |
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im SchadensfallBrandfallIm Brandfall sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten. WassereinwirkungEs sind keine besonderen Risiken für die Umwelt zu erwarten. SMP-Klebstoffe enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind. | |
Beständigkeit NutzungszustandUnter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“. In der Datenbank finden sich allerdings nur Informationen zu ggf. verklebten Bodenbelägen. Klebstoffe werden nicht geführt. | |
InstandhaltungVerklebte Bauprodukte lassen sich nur schlecht voneinander trennen. Nach einer Trennung muss der Untergrund verspachtelt und verschliffen werden. | |
Nachnutzung |
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Wiederverwendung / Wiederverwertung / BeseitigungReferenz 2.5.1 Klebstoffe | |