I. EinleitungEiner der wichtigsten Parameter und Ausgangspunkte für die Entwicklung von Epoxidharzformulierungen ist der Härtungsmechanismus des Epoxidharzes und die Auswahl des konkret zu verwendenden Härters. Dicyandiamid ist einer der am häufigsten verwendeten Katalysatoren zur Aushärtung von einkomponentigen Epoxidklebstoffen. Dieser Klebstofftyp ist bei Raumtemperatur lange haltbar, härtet jedoch bei Temperaturen über 150 °C relativ schnell aus. Dicyandiamid-gehärtete Epoxidklebstoffe haben ein breites Anwendungsspektrum, insbesondere in den Bereichen Transport, allgemeine Montage und Elektrik/Elektronik. II. Dicyandiamid Dicyandiamid (auch als „Dicy“ bekannt) ist ein fester latenter Härter, der sowohl mit der Epoxidgruppe als auch mit der sekundären Hydroxylgruppe reagiert. Dieser Härter ist ein weißes kristallines Pulver, das leicht in Epoxidformulierungen eingearbeitet werden kann. Abbildung 1 ist eine grafische Darstellung des Dicyandiamid-Moleküls.  Dieser Härter härtet durch stickstoffhaltige funktionelle Gruppen aus und verbraucht die Epoxid- und Hydroxylgruppen im Harz. Der Vorteil von Dicyandiamid besteht darin, dass es erst beim Erhitzen auf die Aktivierungstemperatur mit dem Epoxidharz reagiert und die Reaktion stoppt, sobald die Wärme entfernt wird. Es wird häufig in Epoxidharzen verwendet und hat eine lange Haltbarkeit (bis zu 12 Monate). Eine längere Haltbarkeit kann durch gekühlte Lagerung erreicht werden.Aufgrund seiner verzögerten Aushärtung (lange Haltbarkeit) und hervorragenden Eigenschaften wird Dicyandiamid in vielen Folienklebstoffen der „Klasse B“ verwendet. Dicyandiamid ist auch einer der Hauptkatalysatoren für einkomponentige, hochtemperaturhärtende Epoxidklebstoffe.In Klebstoffformulierungen wird Dicyandiamid in Mengen von 5–7 pph für flüssige Epoxidharze und 3–4 pph für feste Epoxidharze verwendet. Es wird im Allgemeinen durch Mahlen in einer Kugelmühle mit Epoxidharzen dispergiert. Dicyandiamid bildet bei Raumtemperatur sehr stabile Gemische mit Epoxidharzen, da es bei niedrigen Temperaturen unlöslich ist. Die Partikelgröße und -verteilung des Epoxid-Dicyandiamid-Systems ist entscheidend für die Verlängerung seiner Haltbarkeit. Im Allgemeinen wird die beste Leistung erzielt, wenn die Partikelgröße des Dicyandiamids weniger als 10 Mikrometer beträgt. Quarzstaub wird üblicherweise verwendet, um die Dicyandiamid-Partikel im Epoxidharz suspendiert und gleichmäßig zu verteilen. Als einkomponentiges Klebstoffsystem formuliert, ist Epoxid-Dicyandiamid bei Lagerung bei Raumtemperatur sechs Monate bis ein Jahr lang stabil. Anschließend wird es etwa 30–60 Minuten lang bei 145–160 °C ausgehärtet. Aufgrund der relativ langsamen Reaktionsgeschwindigkeit bei niedrigeren Temperaturen wird manchmal die Zugabe von 0,2 % bis 1,0 % Phenyldimethylamin (BDMA) oder anderen tertiären Aminbeschleunigern verwendet, um die Aushärtezeit zu verkürzen oder die Aushärtetemperatur zu senken. Weitere übliche Beschleuniger sind Imidazol, substituierter Harnstoff und modifizierte aromatische Amine. Substituierte Dicyandiamid-Derivate können auch als Epoxidhärter mit höherer Löslichkeit und niedrigeren Aktivierungstemperaturen verwendet werden. Diese Techniken können die Aktivierungstemperatur von Epoxid-Dicyandiamid-Mischungen auf 125 °C senken. Mit Dicyandiamid gehärtete Epoxidharze weisen gute physikalische Eigenschaften sowie gute Hitze- und Chemikalienbeständigkeit auf. Mit 6 pph Dicyandiamid gehärtetes flüssiges Epoxidharz hat eine Glasübergangstemperatur von etwa 120 °C, während die Hochtemperaturhärtung mit aliphatischen Aminen eine Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 85 °C ergibt. III. Einkomponentige Klebstoffformulierungen Bei einkomponentigen Epoxidklebstoffen werden Härter und Harz durch eine Klebstoffformulierung als ein einziges Material miteinander verbunden. Das Härtersystem ist so gewählt, dass es nur unter geeigneten Verarbeitungsbedingungen mit dem Harz reagiert. Mit Dicyandiamid gehärtete Epoxidharze sind sehr spröde. Durch den Einsatz von Zähigkeitsvermittlern wie terminiertem Carboxybutyronitril (CTBN) ist es möglich, sehr elastische und zähe Klebstoffe zu formulieren, ohne auf die guten Eigenschaften unmodifizierter Systeme zu verzichten. Bei gehärteten Dicyandiamid-gehärteten Epoxidharzen liegen die Schälfestigkeiten bei etwa 30 lb/in und die Zugscherfestigkeiten im Bereich von 3000–4500 psi. Mit Dicyandiamid gehärtete Epoxidklebstoffe weisen außerdem eine gute Beständigkeit gegenüber Hitzewechseln auf. Die wirksamsten Beschleuniger für Dicyandiamid-Systeme sind aufgrund ihrer synergistischen Wirkung auf die Leistung des Klebstoffs und ihrer außergewöhnlich guten Latentverzögerung wahrscheinlich substituierte Harnstoffe. Es hat sich gezeigt, dass die Zugabe von 10 pph substituiertem Harnstoff zu 10 pph Dicyandiamid ein flüssiges Bisphenol-a-(DGEBA)-Epoxid-Diglycidylester-Bindemittelsystem erzeugt, das in nur 90 Minuten bei 110 °C aushärtet. Allerdings ist dieser Kleber bei Raumtemperatur drei bis sechs Wochen haltbar. Wenn längere Aushärtezeiten akzeptabel sind, kann die Aushärtung sogar bei Temperaturen von nur 85 °C erreicht werden.