Nicht nur für Profis
09.03.2023 Lesezeit: ca. MinutenMinute
Neues Siliconadditiv für Silikatfarben
Farben und Putze auf Silikatbasis liegen bei ökologisch orientierten Bauherren im Trend. Mit dem neuen Siliconadditiv SILRES® BS 338 kann ihre Verarbeitungsqualität und Lagerstabilität weiter verbessert werden.
Bauherren wünschen sich für ihre Innenräume eine Wandbeschichtung, die auf natürliche Weise das Raumklima reguliert und einem Schimmelbefall entgegenwirkt. Silikatfarben und -putze können dies. Allerdings sind sie nicht ganz einfach zu verarbeiten: Um einen gleichmäßigen und schön aussehenden Anstrich zu erhalten, müssen Anstrichstoffe auf Silikatbasis zügig und nass in nass verarbeitet werden. „Anders als die Profis von den Malerfachbetrieben greifen Heimwerker daher bislang nur selten auf silikatbasierte Innenanstrichstoffe zurück“, sagt Lenine De Sousa Gomes, der bei WACKER SILICONES als Marketingmanager im Bereich Performance Solutions tätig ist.
Zudem ist die Lagerstabilität von Silikatfarben häufig nicht gut. „Mit SILRES® BS 338 hat WACKER jetzt ein neues Siliconadditiv entwickelt, mit dem die Verarbeitbarkeit und die Lagerstabilität von Silikat-Innenanstrichstoffen weiter verbessert werden können“, erklärt Lenine De Sousa Gomes.
Silikatfarben müssen zügig und nass in nass verarbeitet werden, was von Heimwerkern eine gewisse Übung erfordert.
Bindemittel Kaliwasserglas
Silikatfarben und -putze zählen zu den mineralischen Beschichtungsstoffen. Ihre Bindemittelbasis ist Kaliwasserglas, die wässrige Lösung eines Alkalisilikats. Wassergläser binden mittels einer chemischem Reaktion ab, die als Verkieselung bezeichnet wird – sie verwachsen dabei fest mit anderen silikatischen Materialien, etwa mit den in Silikatfarben und -putzen enthaltenen Füllstoffen oder mit dem mineralischen Untergrund, auf den die Anstrichstoffe appliziert wurden.
Der abgebundene, harte Anstrich ist offenporig und dadurch durchlässig für Wasserdampf. „Somit erlaubt ein silikatbasierter Innenanstrich einen nahezu ungehinderten Feuchtigkeitsaustausch zwischen Wandoberfläche und Raumluft“, erklärt Martin Sebald, der bei WACKER SILICONES in Burghausen ein anwendungstechnisches Labor im Bereich Performance Solutions leitet. Diese Atmungsfähigkeit gilt als einer der Hauptvorteile von Silikat-Innenfarben und einer der Gründe, warum sie von ökologisch orientierten Bauherren gerne eingesetzt werden.
„Silikatbasierte Innenanstriche erlauben einen fast ungehinderten Feuchtigkeitsaustausch zwischen Wandoberfläche und Raumluft.“
Martin Sebald, Technisches Marketing, WACKER SILICONES
Alkalität hemmt Schimmel
Ein weiterer Vorteil von Silikatfarben und -putzen: Wegen des enthaltenen Wasserglases sind sie alkalisch, ihr pH-Wert liegt häufig zwischen 11 und 11,4. Diese hohe Alkalität hemmt Schimmelwachstum; zusammen mit der Atmungsfähigkeit wirkt dies einem Schimmelbefall der angestrichenen Wände entgegen Silikatbasierte Anstrichstoffe sind zudem lösemittelfrei, geruchlos und enthalten keine Biozide. Sie ergeben matte, gut aussehende Beschichtungen, die außerordentlich langlebig sind. „Silikat-Innenfarben und -Innenputze schaffen damit ein gesundes Raumklima und eignen sich besonders gut für Räume, in denen sich Allergiker aufhalten“, erklärt Lenine De Sousa Gomes vom WACKER-Marketing.
Wenn Innenräume einen silikatbasierten Anstrich erhalten sollen, greifen Maler zunehmend auf sogenannte Dispersionssilikatfarben oder – besonders in den letzten Jahren – auf Sol-Silikatfarben zurück. Diese beiden Typen von Silikatfarben enthalten neben ihren mineralischen Bestandteilen auch eine Kunststoffdispersion und ein oder mehrere Additive. Typischerweise ist der Anteil an Kunststoffdispersion relativ niedrig, damit die getrocknete Beschichtung eine hohe Wasserdampfdiffusion aufweist.
Unter den Additiven sind Silicone weit verbreitet. Die Siliconadditive haben die Aufgabe, den Dispersions- und Sol-Silikatfarben ein Eigenschaftsprofil zu verleihen, das den Anforderungen der Maler und Stukkateure möglichst weitgehend genügt. Hier stehen drei Aspekte im Vordergrund:
- Erstens haben silikatbasierte Anstrichstoffe eine recht hohe Viskosität. Ohne Modifizierung durch Additive würden sie schlechter
verlaufen, wodurch ungleichmäßige, streifig aussehende Anstriche entstehen würden. - Zweitens steigt die Viskosität der Silikatfarben typischerweise bei längerer Lagerung stark an, sodass die Farben schnell unbrauchbar werden.
- Drittens sind Silikatsysteme von Natur aus hydrophil, also wasseraufnehmend. Erst der Zusatz eines geeigneten Additivs verleiht dem
Anstrich eine wasserunempfindliche und wasserabstoßende Oberfläche, ohne dabei die Atmungsfähigkeit der Beschichtung zu modifizieren.
Hinzu kommt die starke Alkalität. Alle Substanzen, die in den Silikat-Anstrichstoffen eingesetzt werden, müssen die hohen pH-Werte während der Lagerung verkraften. „Hier stoßen die bisher verwendeten Siliconadditive an ihre Grenze“, weiß WACKER-Anwendungstechniker Martin Sebald. „Viele marktgängige Siliconadditive werden im alkalischen Medium abgebaut und verlieren dadurch ihre Wirksamkeit.“ In diesen Fällen verschlechtern sich die Eigenschaften der Silikatfarbe bereits während der Lagerung im ungeöffneten Originalgebinde.
Was Siliconadditive auf einer Oberfläche einer Beschichtung bewirken können
Siliconadditive (Wirkstoffe):
• Neigen dazu, an die Oberfläche der Beschichtung zu wandern
• Durchdringen teilweise die Beschichtung
• Ihre funktionellen Gruppen führen zu einer dauerhaften chemischen Verbindung
Siliconharze
Sind in der Struktur der Beschichtung vorhanden (auf Füllstoffen, Pigmenten)
Umfangreiche Prüfungen
Abhilfe schafft SILRES ® BS 338. Dieses neue Siliconadditiv, das im Burghauser Labor von Martin Sebald entwickelt wurde, ist die wässrige Emulsion eines reaktiven, funktionalisierten Polydimethylsiloxans. „Das ausgewählte Silicon – der Wirkstoff des Additivs – verkraftet aufgrund seiner chemischen Struktur die hohe Alkalität der Silikatfarben und bleibt dadurch über eine lange Zeit wirksam“, betont Martin Sebald.
Eine über einen längeren Zeitraum gelagerte Silikatfarbe hat dann die gleichen Eigenschaften wie die frisch
hergestellte Farbe. Dies wiesen die WACKER-Anwendungstechniker in umfangreichen Laborprüfungen anhand von Musterformulierungen von Dispersions- und Sol-Silikatfarben nach, die frisch oder nach einer Lagerung geprüft wurden.
11 bis 11,4 pH – so alkalisch sind die durchschnittlichen Silikatfarben. Zusammen mit ihrer Atmungsaktivität hemmt dies die Schimmelbildung.
Wie es typisch für flüssige Silicone ist, hat auch der in SILRES® BS 338 eingesetzte Wirkstoff eine niedrige Oberflächenspannung. Er sorgt dafür, dass die Farbe bei der Applikation den Untergrund stärker benetzt und dass sie dadurch auch besser verläuft. Zugleich setzt das Silicon die Viskosität der flüssigen Farbe herab. Die Farbe lässt sich somit leichter applizieren. Auch weniger geübte Verarbeiter können einen gleichmäßigen und streifenfreien Anstrich erreichen.
Das neue Siliconadditiv führt zu dauerhaften Effekten in der abgebundenen Farbe. Die Dauerhaftigkeit wird erreicht, indem der Wirkstoff über seine funktionellen Gruppen beim Abbinden der Farbe chemisch mit der Oberfläche der in der Farbe enthaltenen Füllstoffe und Pigmente reagiert. Der Zusatz von SILRES ® BS 338 verleiht dem Anstrich eine hydrophobe, also wasserabweisende Oberfläche.
Die kapillare Wasseraufnahme und damit die Saugfähigkeit und die Wasserdurchlässigkeit der Beschichtung werden deutlich reduziert – und das gleichermaßen mit einer frischen wie mit einer drei oder sechs Monate bei Raumtemperatur gelagerten Silikatfarbe. Die Messung der Wasserdampf-Diffusionsstromdichte nach DIN EN ISO 7783 zeigte, dass sich die Modifikation mit SILRES®BS 338 nicht auf die Atmungsfähigkeit der Beschichtung auswirkt, der Anstrich also diffusionsoffen bleibt.
Verringerte Saugfähigkeit
Weil Innensilikatfarben häufig in zwei Anstrichen auf die Wand aufgebracht werden, wirkt sich die Hydrophobierung auch auf die Applikation der flüssigen Farbe aus: Der Erstanstrich verringert durch seine hydrophobierende Wirkung bereits die Saugfähigkeit des Untergrunds so weit, dass die beim Zweitanstrich aufgetragene Farbe nicht mehr so gut in den Untergrund eindringen kann und daher länger nass bleibt. Der Anwender hat somit mehr Zeit, um den Zweitanstrich auszubessern, wenn sich unschöne Stellen ergeben haben. Das Additiv verlängert somit die offene Zeit des Zweitanstrichs.
Eine wichtige Eigenschaft von Innenfarben ist die Nassabriebbeständigkeit. Sie zeigt an, wie scheuerbeständig der abgebundene Anstrich ist, und ist damit ein Maß für die Robustheit und die mechanische Festigkeit der Beschichtung. Zur Bestimmung der Nassabriebbeständigkeit wird in einem normierten Verfahren ermittelt, um wie viele Mikrometer sich die Schichtdicke durch mechanische Belastung verringert. Nach DIN EN ISO 11988 wird der Innenfarbe dann je nach gemessenenem Schichtdickenverlust eine Nassabriebklasse zugewiesen. Klasse 1 zeigt die höchste Robustheit an, Klasse 5 die niedrigste.
Ein Zusatz von SILRES® BS 338 verleiht dem Anstrich eine hydrophobe Oberfläche. Beim Zweitanstrich bleibt die aufgetragene Silikatfarbe
länger nass und lässt sich daher besser verarbeiten.
Eine mit dem neuen Siliconadditiv modifizierte Sol-Silikatfarbe zeigte bei den Laborprüfungen in etwa die gleiche Nassabriebbeständigkeit wie die nicht modifizierte Vergleichsfarbe. „SILRES ® BS 338 zeigt insbesondere in Kombination mit unserem SILRES ® BS 168, einem bekannten pH-Einstellmittel für silikatische Beschichtungen, deutliche Verbesserungen hinsichtlich der mechanischen Festigkeit“, unterstreicht Martin Sebald, der dieses Siliconadditiv für WACKER mitentwickelt hat.
Das Fazit der WACKER-Fachleute für Baubeschichtungen fällt somit rundum positiv aus: „Mit SILRES ® BS 338 steht den Farbenherstellern nun ein Additiv zur Verfügung, mit dem sie Silikat-Innenanstrichstoffe formulieren können, die lagerstabiler sind und die sich sehr viel leichter verarbeiten lassen als herkömmliche Silikatfarben“, erklärt Lenine De Sousa Gomes. „Damit erschließt das neue Siliconadditiv den Weg zu einer neuen Generation von Silikat-Innenfarben.“
