Vakolat

Szilikongyanta festékek felhasználása: páraáteresztő és vízhatlan

A vakolatok választás során a legfontosbb hogy olyan vakolatot válasszunk amely hosszú időtálósággal rendelkezik, nem repedezik meg, egy hatékony védőréteget képez a homlokzat külső felületén. Különösen hasznos, ha olyan összetevőket tartalmaz, aminek következtében javítja a falszerkezet hőtechnikai tulajdonásait. A kerámiagömböket tartalmaző hőszigetelő bevonat egy rendkívűl hasznos plusz funkcióval rendelkezik.

A diszperziós kötésű homlokzati festékek között az elmúlt években a szilikongyanta festékek jelentősége nagyban megnőtt, felhasználásukban határozott mennyiségi növekedés figyelhető meg. Ez azért is meglepő, mert a szilikongyanta festékek a hagyományos diszperziós festékekkel összehasonlítva viszonylag drágák. Ezért a szilikongyanta festékekről kicsit bővebben szólunk.

A szilikongyanta festék elnevezéséből már sej­teni lehet, hogy szilikongyanta kötésű homlokzati festékről van szó. A DIN 18 363 szabvány alapján a szilikongyanta festék műgyanta diszperziót, szilikon(gyanta-) emulziót, pigmenteket és ada­lék-, ill. segédanyagokat, -szereket tartalmaz és ezenkívül természetesen vizet. Ennek következ­tében a szilikongyanta festékek kötőanyaga egy műgyanta diszperzióból és egy szilikon(gyanta) emulzióból álló keverék, amelyben a keverés arányát a szabványok jelenleg nem szabályozzák.

A szilikongyanta festék elnevezés csak azt jelzi, hogy ez (vagy ez lenne) a fő kötőanyag. A prob­léma az, hogy mivel a szilikongyanta viszonylag drága, ezért aránya a piacon kapható termékek­ben erősen változó. Így részben kínálnak olyan diszperziós festékeket is, amelyek csak kismér­tékben tartalmaznak szilikongyantát, amelyek­ben azok csak hidrofobizáló hatású adalékként szerepelnek sziloxánok formájában (a műgyanta diszperzió mindössze 1-10% teszik ki) és ún. „igazi” szilikongyanta festékeket is, amelyekben a szilikongyanta aránya a kötőanyagban az 50%-ot is elérheti.

A szilikonok jellemzői

A szilikonok csoportjának sokfélesége és a jobb megértés miatt ezért előbb ezekről az anyagokról szólunk részletesen. A szilikon olyan szintetikus polimer kapcsolatok átfogó csoportjának gyűjtő­fogalma, amelyekben a szilíciumatomokat oxigén­atomok kapcsolják össze, és ezeket szénhidrogének telítik. A szilikonok tudományos megnevezése a sziloxánnak nevezett Si-O-Si kötés miatt poliorgano-sziloxán. Az épületfelújítások során a szilánok, sziloxánok, szilikongyanták, szilikonátok jöhetnek szóba, az alábbiakban róluk lesz szó.

A szilánok olyan vegyületek, amelyek csak egy szilíciumatomot tartalmaznak. Alacsony viszkozitásúak, tiszták és illékonyak, hidrofobizáló szer­ként alkalmazzák őket. A sziloxánok ugyanakkor alacsony vagy közepes viszkozitású, nem illékony vegyületek, amelyeknek 3-6 szilíciumatomuk van. A sziloxánokat is hidrofobizáló anyagokként hasz­nálják, bár általában szilán-sziloxán keverékként.

Nem nedvszívó alapfelületeken, mint például be­tonon inkább szilánokat, a jó nedvszívó képességű alapfelületekre, ill. vakolatra, terméskőre, falaza­tokra inkább sziloxánokat visznek fel. A sziloxánok reakcióideje, ill. hatóanyagképződése gyorsabb, mint a szilánoké. A szilikongyanták hosszú lán­cú, polimer sziloxánok 30-80 szilíciumatommal. Vastagon folyó vagy szilárd anyagok, és szerves oldószerek által oldhatók. Koncentrált lúgok hatá­sára jönnek létre az ún. szilikonátok. Ezek szerves kovasavak vízben oldható sói.

A szilikongyanták kémiai felépítése

A homlokzati festékek leírásának szempontjából a továbbiakban a szilikongyantáknak van jelentőségük. Ezek olyan térhálót alkotó vegyületek, amelyek vázát, akárcsak a kvarc esetében, a szilícium és az oxigén alkotják. A szilikongyantákat kémiai érte­lemben a tisztán szerves, ill. szervetlen vegyületek között kell elhelyezni. A metil-szilikongyanta, amit a leggyakrabban használnak szilikongyanta festékek előállításakor a szilikon kötőanyagaként, 10%-ban tartalmaz hő hatására lebomló, szerves alkotóeleme­ket. Tiszta szilícium-dioxid marad vissza.

A szilikongyanta festékek a pásztázó elektron­mikroszkóppal végzett vizsgálaton magas fokú porozitást mutatnak, ami leginkább a szilikátfes­tékekre hasonlít, és a kimondottan magas páraát­eresztő képességért felelős.

Szilikongyanták tulajdonságai

A szilikongyanták hidrofób tulajdonságúak, tehát vízben oldhatatlanok. Ennek következtében ezeket a kötőanyagokat a műgyanta diszperziók mintájára finoman kell eloszlatni a vízben, vagy emulgeálni kell. A gyártási eljárástól függően lehetnek oldó-szertartalmúak és oldószermentesek. Az oldószer­tartalmú emulziók úgy készülnek, hogy készítenek szilárd, oldható szilikongyantát, majd ezt szerves oldószerekben (aromás szénhidrogénekben) oldják, és ezután vízbe emulgeálják.

Az ilyen emulziók szerves oldószertartalma végül 15% körül mozog. Az oldószermentes emulziók úgy készülnek, hogy a folyékony gyantákat vízben emulgeálják, majd katalizátorokkal utólagosan kondenzálják. Ugyan­akkor vannak lágyabb, oldószermentes szilán/sziloxán-szilikongyanta keverékek is. A már említett „igazi” szilikongyanta festékek, szilikon homlokzati festékek és a szilikongyanta adalékot tartalmazó diszperziós festékek közötti mennyiségi különbségek miatt érdekes kérdés a piacon kínált szilikongyanta festékek ellenőrzése.

Ha a szilikongyanta emulziók a szilikongyanta festékeknek megfelelő tulajdonságokat kölcsö­nöznek, akkor természetesen felmerül a kérdés, hogy miért nem készülnek tiszta szilikongyanta festékek műgyanta diszperziók nélkül? A fent em­lített szilikongyanta emulziók magas árai mellett technikai érvek is szólnak ellene.

A szilikongyanta emulziók önmagukban kötőanyagként alkalmazva csak kismértékben képesek megkötni a festék­anyagokat és egyéb hozzáadott anyagokat, ennek következménye a rossz időjárás-állóság és erős krétásodás, valamint a mechanikai igénybevéte­lekkel szembeni gyenge ellenálló képesség lenne. Ezenkívül a szilikongyanta váz kevéssé elasztikus, túlságosan merev lenne. A műgyanta diszperziókkal való kombináció kiegyenlíti ezeket a hátrányokat.

A szilikongyanta festékek minőségi értékelése

Előnyök:

  • Az alapfelületet nagyon jól védi az időjárás hatásaitól.
  • A színezés mikroporózus szerkezete biztosítja a megfelelő H2O- és CO2-áteresztést, így jól megfelel a karbonátosán kötő habarcsok számára.
  • A szilikongyanta kötőanyag-szerkezete semleges pH-értékű.
  • Az erős víztaszító képesség miatt szennyeződésre sem hajlamos.
  • A tapadás ásványi és szerves alapfelületeken egyaránt jó.
  • A szilikongyanta festékek páraáteresztő képessége igen jó, ugyanakkor vízfelvevő képességük alacsony.
  • Algásodással, szennyeződésekkel és kivirágzásokkal szemben ellenálló.
  • A szilikongyanta festékeket szilikongyanta vagy diszperziós festékekkel is lehet javítani, felújítani.
  • Feldolgozása egyszerű, jól fedi a korábbi rétegeket.

Hátrányok:

  • A hidrofób tulajdonságok miatt az áthaladó nedvesség túlnyomóan pára formájában jut át a festékrétegen. A kapillárisán átvezethető nedvesség mindig több, mint ami diffúzióval áthaladhat.
  • A festékrendszer hidrofób anyagai az alapfelületbe is behatolnak, és ez a változás visszafordíthatatlan.
A szilikongyanta hálószerkezete nemcsak rendkívül stabil, de taszítja a vizet és hagyja eltávozni a vízgőzt.

Mivel a szilikongyanta festékek szilikongyanta emulzióból és műgyanta diszperzióból állnak, a száradás, ill. filmképződés folyamata hasonlít a diszperziós festékeknél tapasztaltakhoz. A műgyan­ta diszperziók filmképződése tisztán fizikai úton a víz párolgásával megy végbe. A szilikongyanta emulziók is fizikai úton száradnak, ugyanakkor ezzel párhuzamosan kémiai hálóképződési reak­ciók is végbemennek. Az alkoholok kiválásával ún. szilanolcsoportok jönnek létre (Si-OH). Ezek reagálnak az építőanyag felületén és a rendszer­ben található hidroxilcsoportokkal és önmaguk­kal is (molekulanövekedés), és így létrejön a szilikongyanta térháló.

A nagyon magas páradiffúziós képesség és az erős víztaszítás mellett mindenekelőtt az teszi a szilikongyanta festékeket ideálissá mind klasszikus, mind problémásabb alapfelületeken való felhasz­nálásra, hogy száradáskor nem képződik bennük feszültség. A szín, akárcsak a szilikátfestékek esetében, túlnyomórészt ásványi színanyagokkal alakítható ki.

A szilikongyanta festékek sikere

Egyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy a szilikongyanta festékek sikerének oka minde­nekelőtt a kiváló tulajdonságok ötvözésében rejlik, például a ásványi vagy mészfestékek magas pára­diffúziós képessége és a diszperziós festékek erős víztaszítása egyszerre van jelen bennük.