Fachinformationen rund um's Kleben von

SAN kleben

Der transparente Kunststoff Styrol-Acrylnitril (SAN) aus der Gruppe der Styrol-basierten Kunststoffe wird aufgrund seiner Witterungsbeständigkeit, Steifigkeit und Kratzfestigkeit gerne als Material für Gewächshaus- oder Industrie-Verglasungen sowie Duschkabinen genommen. Je nach Ansprüchen eignet sich eine breite Palette von leistungsfähigen Klebstoffen für Materialverbindungen.

Kleine Materialkunde SAN

Bei dem Styrol-Acrylnitril-Copolymer (Kurzbezeichnung SAN) handelt es sich um ein  Mischpolymerisat aus zwei transparenten Kunststoffen: Gebildet durch die Copolymerisation von Styrol (zu rund 70%) und SAN Acrylnitril-Monomeren (zu rund 30%). Das nahezu transparente, thermoplastische Hochleistungspolymer zählt damit wie Polystyrol zu einer ganzen Familie wichtiger Kunststoffprodukte, die Styrol als elementaren Baustein verwenden. Die polare Acrylnitril-Gruppe fügt die überlegene chemische Beständigkeit, eine hohe Temperaturbeständigkeit sowie Zähigkeit bei. Eine Erhöhung des Acrylnitrilgehalts verbessert die physikalischen Eigenschaften des Harzes weiter, jedoch wird die Verarbeitung schwieriger und die Transparenz nimmt ab. Mit Zugaben, wie UV-Stabilisatoren, Fließhilfsmitteln, Elastomeren oder Glasfasern lassen sich speziell angepasste Eigenschaften erzielen.

 

Copolymere mit Styrol

Eigenschaften

SAN ist dem Polystyrol (PS) sehr ähnlich, besitzt jedoch ein besseres Eigenschaftsbild: SAN hat eine höhere Festigkeit als PS und eine beinahe unübertroffene Eigensteifigkeit, eine höhere Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit sowie bessere chemische und Temperaturbeständigkeit als PS. Allerdings verfügt SAN wie Polystyrol nur über eine geringe Schlagzähigkeit und ist lediglich bedingt UV-resistent. Die Verwendung von verstärkenden Füllstoffen wie Glasfasern verbessert allerdings die Schlagzähigkeit und Hitzebeständigkeit. SAN-Kunststoffe sind chemisch widerstandsfähig gegen schwach saure und schwach alkalische Lösungen, diverse Lösungsmittel, aliphatische Kohlenwasserstoffe, viele Fette, Öle und Bleichmittel sowie die häufigsten Reinigungsmittel. Allerdings wird SAN angegriffen von aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, Ketonen und Estern. In der Regel verfügen SAN-Produkte über eine Lebensmittelzulassung. 

Verarbeitung

Styrol-Acrylnitril-Polymerisate werden, wie alle Styrol-Polymerisate, zum überwiegenden Teil durch Spritzguss, seltener durch Extrusion (für Folien) verarbeitet.

Technische Eigenschaften

Dichte 1,09 g/cm³
Zugfestigkeit (ISO 527-2) 60 MPa
Bruchdehnung 2,5 %
Temperaturbereich zur Verformung 165-190° C
Wärmeleitfähigkeit (DIN 52612)0,17 W/mK
Eigenfarbe gelblich bis opak

Brennprobe:

SAN ist entflammbar und verbrennt mit stark rußender Flamme bei einem süßlichen Geruch. Im Normalzustand bricht es spröde.

SAN ist unter folgenden Markennamen im Handel:

Luran (BASF)

Lustran (Bayer)

Styvex (Ferro Corporation)

Suprel (Vista Chemical Company).

Anwendungen

Dank überzeugender Materialeigenschaften ist SAN quasi Alleskönner für Innenräume und Außenbereich. So sind Platten aus SAN hochstabil und besitzen z. B. eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit, sprich sie verformen sich also selbst bei extremen Temperaturschwankungen nicht. Die Anwendungsmöglichkeiten solcher SAN-Platten ist daher äußerst vielfältig: ob als Verglasung für Industrietore und Rolltore, Gewächshausverglasung, Werbeschilder oder Lebensmittelabdeckungen. Dank der geringen Neigung zur Aufnahme von Wasser eignen sich SAN-Platten auch perfekt für Nassbereiche, wie z. B. Duschkabinenwände. 

Daneben findet sich SAN auch bei

  • Lichtleitern
  • Optikkörpern, z. B. im Automobilsektor
  • Haushaltsartikeln (Küchengeräte, Messbecher, Salatschüsseln und -besteck, Komponenten von Küchenmaschinen, Schreibwaren etc.)
  • Batteriekisten
  • Reflektoren

Für die Nutzung im Außenbereich werden SAN-Massivplatten oft auch mit einer UV-Schutzbeschichtung ausgestattet, was beim Kleben beachtet werden muss. 

Oberflächenvorbereitung und Klebstoffauswahl

• Bauteile aus SAN sind in der Regel recht einfach miteinander oder mit anderen ähnlichen Materialien, wie z. B. ABS oder PS, zu verkleben. Eine besondere Oberflächenbehandlung der Klebeflächen ist normalerweise nicht erforderlich. Äußerstenfalls eine Reinigung verschmutzter Klebeoberflächen mit Isopropylalkohol. Prinzipiell können sowohl Lösungsmittel- als auch Reaktionsklebstoffe angewandt werden.

• SAN kann daher auch direkt mit Lösungsmitteln wie Toluol, Ethyacetat, Methylenchlorid, oder Cyclohexanol geklebt werden. Bei lösungsmittelhaltigen Klebstoffen oder bei der Verwendung von Lösungsmitteln als Klebstoff ist aber – ebenso wie bei Primern – auf die unter Umständen schädliche Einwirkung (Spannungsrisse) zu achten. Aus diesem Grund ist es auch sinnvoll, einen Klebstoff auszuwählen, der möglichst schnell härtet, um das Risiko eines ungehärteten Klebstoffs, der SAN angreift, zu minimieren. Es müssen hier aber auf jeden Fall die Arbeitsschutzmaßnahmen für Lösungsmittel beachtet werden.

• Transparente Klebefugen sind wichtig, um den optischen Ansprüchen zu genügen, falls transparente SAN-Kunststoffe klebetechnisch passgenau gefügt werden sollen. UV-Härtungsklebstoffe sind hier ideal, da sie eine exzellente optische Klarheit verleihen und in Sekundenschnelle vollständig exakt mit UV-Licht aushärten. Mit Photoinitiatoren für längere Wellenlängen kann ein Klebstoff auch dann gut aushärten, wenn das SAN UV-stabilisiert ist.

• 2-teilige Epoxidharze und 2-teilige Polyurethan-Industrieklebstoffe können ebenfalls in Betracht gezogen werden. Auch hier gilt es, einen schnell härtenden Klebstoff zu wählen, um das Risiko von Spannungsrissen zu minimieren und sicherzustellen, dass der Klebstoff exakt im richtigen Verhältnis gemischt wird. Einkomponentige Epoxide mit Wärmehärtung sind wegen der hohen Temperaturen eher ungeeignet (SAN erweicht bei etwa 105 °C).

• In die Kategorie der 2-K-Polyurethan-Klebstoffe fällt beispielsweise Scotch Weld DP 610 von 3M. Das transparente, glasklare Produkt mit kurzer Verarbeitungszeit eignet sich ideal, um transparente Kunststoffe wie SAN mit anderen thermoplastischen Kunststoffen wie ABS, PET, PC, PS zu kleben. DP 610 zeichnet sich auch durch eine hohe UV-Beständigkeit (kein Vergilben), Witterungsbeständigkeit sowie gute Alterungseigenschaften aus und ist daher besonders etwa für SAN-Platten im Außenbereich geeignet (z. B. Verglasung von Roll- und Industrietoren sowie Gewächshausverglasungen).

•  Zähelastische 2-Komponenten-Konstruktionsklebstoffe auf Epoxidharzbasis eignen sich hingegen um thermoplastische Kunststoffe wie SAN auf flexiblere Untergründe wie Holz (grundiert, lackiert, beschichtet) zu kleben. Hier ist aber eine sorgfältige Auswahl des Klebstoffes zwingend nötig. Denn die Größe der Klebefläche, evtl. benötigte Anfangsfestigkeit und Beständigkeiten gegen Wasser, Wärme usw. spielen eine wichtige Rolle. Ein Beispiel hierfür ist Scotch Weld DP 110 mit guten Alterungseigenschaften und    kurzer Verarbeitungszeit, der speziell für das Kleben von Kunststoffen mit anderen Materialien entwickelt wurde. Ein weiterer zähelastischer schwarzer 2-K-Konstruktionsklebstoff auf Epoxidharzbasis, mit dem SAN mit anderen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen wie ABS, PVC-hart, PC, PMMA oder Faserverbundwerkstoffen geklebt werden kann, ist Scotch-Weld DP 490. Er ist aber ebenso auch für Verbindungen mit Metallen (blank, grundiert, lackiert, beschichtet) geeignet.

• Auch gehärtete, transparente Acryl-Industrieklebstoffe kommen in Frage. SAN ist hier zwar kompatibel mit Acrylklebstoffen, kann aber von deren Aktivatoren angegriffen werden, bevor der Klebstoff gehärtet ist. Jeder überschüssige Aktivator sollte daher sofort von der Oberfläche entfernt werden, damit der Initiator das SAN nicht angreifen kann. Um sicherzustellen, dass alle Klebstoff-Bestandteile zu 100 Prozent miteinander reagieren, empfiehlt es sich auch, ein leistungsfähiges Klebesystem mit einer geeigneten Mischdüse zu verwenden (anstelle eines Wulst-auf-Wulst-Verfahrens). In jedem Fall wichtig ist es auch, verklebte Bauelemente vor dem Weiterverwenden (Abdichten) ordnungsgemäß zu belüften.

• Mit anaeroben Klebstoffen ist SAN allerdings nicht kompatibel.