Erst wasserlöslich, dann wasserabweisend - Wacker Chemie AG


Erst wasserlöslich, dann wasserabweisend

Feuchtraum-Gipskartonplatten sind durch ihre typische Grünfärbung leicht zu erkennen.

Effizient hydrophobieren

Um mit den verfügbaren flüssigen Wirkstoffen ebenfalls pulverförmige rieselfähige Additive zu erhalten, bedienen sich Siliconhersteller und -formulierer bislang eines Tricks: Sie verkapseln einen an sich flüssigen Wirkstoff in ein pulverförmiges Material oder ziehen ihn auf ein pulverförmiges Trägermaterial auf und schaffen damit ein Vehikel, um den Wirkstoff in eine Trockenmörtel-Formulierung einschleusen und homogen einmischen zu können. In der Praxis verwenden die Siliconhersteller zudem nicht einmal den eigentlichen Wirkstoff selbst – eine Alkylkieselsäure –, sondern eine flüssige Vorstufe, zum Beispiel einen Alkylkieselsäureester, einen Polyalkylkieselsäureester oder Mischungen davon. Grund ist die hohe Reaktivität des eigentlichen Wirkstoffs, die eine Isolierung und einen direkten Einsatz ausschließt.

Werden Gipstrockenmörtel, die mit einer solchen herkömmlichen trägerbasierten oder verkapselten Wirkstoff-Vorstufe ausgerüstet sind, mit Wasser angemischt, verlässt die flüssige Substanz ihre „Verpackung“ und wird durch Hydrolyse in den eigentlichen Wirkstoff (Poly-)Alkylkieselsäure umgewandelt. Allerdings ist die Anwendung der herkömmlichen pulverförmigen Hydrophobiermittel mit mehreren Nachteilen verbunden:

  • Das pulverförmige Additiv enthält nur wenig aktive Substanz, da das Träger- oder Verkapselungsmaterial nicht mehr als 30 Prozent des Wirkstoffs aufnehmen kann. Würde man die Materialien mit höheren Flüssigkeitsmengen beladen, wäre das Pulver klebrig und nicht mehr rieselfähig. Da das Träger- oder Verkapselungsmaterial selbst völlig wirkungslos ist, tragen bis zu 70 Prozent der eingesetzten Additivmenge nicht zur Hydrophobierung bei. Deshalb ist die Effizienz herkömmlicher pulverförmiger Hydrophobiermittel gering.
  • Der Gipstrockenmörtel muss stark alkalisch eingestellt sein, damit die Hydrolysereaktion nach dem Anrühren mit Wasser in einer praxistauglichen Geschwindigkeit ablaufen kann. Ist der pH-Wert der angerührten Masse zu niedrig, bindet der Gips schneller ab, als der eigentliche Wirkstoff aus seiner Vorstufe freigesetzt und hydrolysiert wird. In diesem Fall wäre das Additiv weitgehend wirkungslos. Aber auch bei hinreichend hohem pH-Wert dauert die chemische Reaktion eine Weile, sodass die hydrophobierende Wirkung im abgebundenen Gipsbaustoff erst nach einiger Zeit einsetzt.

Außerdem führen die herkömmlichen pulverförmigen Hydrophobiermittel zu Anmischproblemen. Bereits während der Lagerung können die flüssigen siliciumorganischen Verbindungen durch Migration vom Trägermaterial beziehungsweise aus dem Verkapselungsmaterial ungewollt in die umgebende Feststoffschüttung und damit auf das Calciumsulfat-Halbhydrat gelangen. Dadurch werden Bindemittel und Füllstoffe bereits vor der Zugabe des Anmachwassers hydrophobiert. Konsequenz dieser unerwünscht vorzeitigen Hydrophobierung ist eine schlechte Benetzbarkeit: Damit wird das Anmischen eine langwierige und staubige Angelegenheit, da sich der wasserabweisende Gipsstaub nicht mit dem Anmachwasser niederschlagen lässt.