Erst wasserlöslich, dann wasserabweisend - Wacker Chemie AG


Erst wasserlöslich, dann wasserabweisend

Einer handelsüblichen Gipsspachtelmasse (Balken links) wurden zwischen 0,1 und 0,2 Gewichtsprozent SILRES® BS Pulver S beigemischt. Danach lagerten die erhaltenen Prüfkörper zwei Stunden unter Wasser. Das Diagramm zeigt, wieviel Gewichtsprozent Wasser die Prüfkörper dabei aufgenommen haben.

„Hersteller von Gipsbaustoffen benötigen Hydrophobiermittel, die sich zum Einsatz im Trockenmischverfahren eignen, äußerst effizient wirken und beim Anmachen mit Wasser keine Probleme bereiten“, erklärt Dr. Rudolf Hager, Leiter des Business Teams Construction Chemicals. „SILRES® BS Pulver S umgeht alle Probleme, die im Zusammenhang mit herkömmlichen pulverförmigen Gipshydrophobiermitteln auftreten. Es besteht ausschließlich aus dem reinen Wirkstoff selbst, enthält kein Träger- oder Einkapselungsmaterial und ist daher hocheffizient.“

Das patentierte SILRES® BS Pulver S besteht aus Kaliummethylsiliconat, einem Wirkstoff, der schon seit den 1950er-Jahren im Bautenschutz genutzt wird, etwa zur Oberflächenhydrophobierung von grobkeramischen Ton-Erzeugnissen oder zur Massehydrophobierung von Gipsfertigelementen. Bislang wurden solche Alkali-Alkylsiliconate jedoch – wie schon erwähnt – stets nur in Form wässriger Lösungen produziert und verwendet.

„Mit der Entwicklung von Alkali-Alkylsiliconaten, die sich großtechnisch als rieselfähige Feststoffe gewinnen lassen, ist uns nun ein substanzieller Durchbruch gelungen“, erklärt Rudolf Hager weiter. Der Konzern habe verschiedene Trocknungsverfahren entwickelt, die zu Pulvern mit unterschiedlichen Eigenschaften führten.

„Zudem konnten wir das das Kalium-Silicium-Verhältnis so einstellen, dass sich ein optimales Verhältnis von Stabilität, Reaktivität und pH-Wert in gipsgebundenen Baustoffen ergibt.“

  • Im anwendungstechnischen Labor von WACKER in Burghausen werden Prüfkörper aus Gips hergestellt.

  • Einem Prüfkörper ist SILRES® BS Pulver S beigemischt, dem anderen nicht.

  • Die Prüfkörper werden anschließend in Wasser gelagert.

  • Auf der Waage entscheidet sich schließlich, welcher Prüfkörper mehr Wasser aufgenommen hat.

In Kaliummethylsiliconat sind die für die Anbindung an den Gips sorgenden Kieselsäuregruppen bereits im Molekül vorhanden und müssen nicht erst durch eine chemische Reaktion, genannt Hydrolyse, erzeugt werden. Das Siliconat selbst stellt schon die wirksame Form dar. Im Unterschied zu herkömmlichen Hydrophobiermitteln benötigt das neue Produkt daher keine alkalische Aktivierung durch Anheben des pH-Werts der Baustoffformulierung. Der Wirkstoff selbst ist erstaunlicherweise hydrophil und wasserlöslich, weshalb sich der damit behandelte Gipstrockenmörtel schnell und ohne zusätzliche Staubbildung anmischen lässt. Beim Anmischen des Calciumsulfat-Halbhydrats mit dem Anmachwasser geht das wasserlösliche Kaliummethylsiliconat zunächst zügig in Lösung. Während der Gips abbindet, tritt das Siliconat selektiv mit den wachsenden Gipskristallen in Wechselwirkung. Dabei verankert es sich mit seinen hydrophilen Kieselsäuregruppen fest auf den Oberflächen der Gipskristalle, während die hydrophoben Methylgruppen von den Kristalloberflächen des sich bildenden Calciumsulfat-Dihydrats wegzeigen. Infolge dieser Eigenorientierung verliert das Siliconat seine ursprüngliche Hydrophilie und schirmt die Gipskristalle im abgebundenen Baustoff vor weiterer Wassereinwirkung ab. Die hervorragende Wasserdampfdurchlässigkeit des Gipsbaustoffs wird dagegen nicht beeinträchtigt.

„„Unser neues Hydrophobiermittel unterdrückt das Eindringen von Wasser wirkungsvoll.“

Dr. Daniel Schildbach Technisches Marketing, WACKER SILICONES