FAQ
Kleb- und Dichtstoffe
Amino- und mercaptofunktionelle Silane sind als Haftvermittler für Metall gut geeignet.
Normalerweise ist 1 Gew.% (basiert auf die Gesamtformulierung) ein guter Anfangspunkt. Optimierung durch weitere Experimente ist notwendig.
Bautenschutz und HYDROPHOBIERUNG
Was soll man machen, wenn Bautenschutzmittel in Kontakt mit Glas kommen?
Im Allgemeinen soll ein Kontakt zwischen Protectosil® Produkten und Glasflächen vermieden werden. Unsere Produkte Protectosil® BHN und Protectosil® 40 S zeigen gewöhnlich keine Rückstände auf Glas. Die monomeren Silane, die in diesen Produkten enthalten sind, verdunsten von den meisten glatten Oberflächen rückstandsfrei. Dennoch ist vor dem Gebrauch von Protectosil® BHN und Protectosil® 40 S die Verträglichkeit der Produkte mit nicht abgedeckten, glatten Oberflächen zu prüfen. Besonders die Produkte Protectosil® WS 410, Protectosil® WS 770 P, Protectosil® ANTIGRAFFITI und Protectosil® 100 NK hinterlassen Rückstände auf Fenstern und sollten sofort nach Kontakt entfernt werden. Wenn ein Silan-Bautenschutzmittel auf Glas geraten sollte, muss es sobald als möglich entfernt werden. Wässrige Produkte wie Protectosil® WS 410, Protectosil® WS 700 P und Protectosil® ANTIGRAFFITI können normalerweise mit einem handelsüblichen Glasreiniger entfernt werden, insbesondere dann, wenn dies schnell nach dem Kontakt geschieht.
Silane reagieren mit Wasser. Die chemische Reaktion mit Wasser, oder Hydrolyse, ist verantwortlich für die Bindung der Bautenschutzmittel auf dem Untergrund. Normalerweise reicht der Wassergehalt eines mineralischen Baustoffes für diese Reaktion aus und ermöglicht so das tiefe Eindringen von Protectosil® Produkten. Wenn die Hydrolyse zu früh stattfindet, polymerisiert das monomere Silan und die Eindringstiefe wird verringert. Um frühzeitige Hydrolyse von silan-basierten Bautenschutzmitteln zu verhindern, sollen Protectosil® Produkte in den ursprünglichen, gut verschlossenen Lieferbehältern an einem trockenen Ort gelagert werden. Die Geräte müssen sauber und trocken sein. Silan-basierte Bautenschutzmittel sollen nie auf eine optisch feuchte Oberfläche aufgetragen werden. Zwischen der Reinigung der Oberfläche und der Auftragung von Protectosil® Produkten sollten zwischen 48 und 72 Stunden vergangen sein.
Unsere wasserbasierten Produkte Protectosil® WS 410 und Protectosil® WS 770 P sind Emulsionen, die weiter mit Wasser verdünnt werden können. Erst bei Kontakt mit dem porösen Baustoff wird der Wirkstoff freigesetzt und kann mit dem im Baustoff vorhandenen Wasser reagieren. Bei der Verdünnung von Protectosil® WS 770 P geht der pastöse Charakter verloren.
Bei der Antwort kommt es auf das jeweils verwendete Bautenschutzmittel und auf die Farbformulierung an.
Mit Ausnahme von Protectosil® 100 NK, Protectosil® SC CONCENTRATE, Protectosil® ANTIGRAFFITI SP und Protectosil ANTIGRAFFITI® sind alle silan-basierten Bautenschutzmittelprodukte von Evonik mit den meisten Harzen in üblichen Acryl-, Epoxid- oder anderen Farben kompatibel. Ein wichtigeres Kriterium ist das in der Farbe verwendete Lösungsmittel, besonders dessen Benetzungsfähigkeit. Farben auf Lösungsmittelbasis (z.B. Alkohol, Keton, Toluol, Benzinkohlenwasserstoffe oder andere Lösungsmittel) verteilen sich meistens gut über silan-behandelten Oberflächen. Wasserbasierende Formulierungen sind etwas schwieriger, weil die Benetzung von der Art des verwendeten Tensids abhängt. Wegen der großen Unterschiede zwischen den im Einzelfall vorliegenden Anstrichmitteln, Untergründen und Umwelteinflüssen, empfehlen wir eine kleine Fläche von dem mit dem Bautenschutzmittel behandelten Untergrund als Probe anzustreichen und auf Verträglichkeit zu prüfen.
Durch direkte Einwirkungen können sich durch Austrocknung lokal Flecken auf den Blättern bilden. Wir empfehlen deshalb, während der Anwendung die umliegenden Pflanzen mit Plastikfolien zu schützen.
Die Imprägnierung ist noch wirksam, auch wenn an der Oberfläche der Abperleffekt verschwunden ist.
Protectosil® Bautenschutzmittel sind Imprägniermittel. Sie bleiben nicht einfach auf der Oberfläche, sondern dringen tief in den Untergrund ein (Ausnahmen sind Protectosil® ANTIGRAFFITI, Protectosil® SC CONCENTRATE und Protectosil® ANTIGRAFFITI SP). Der sich nach Anwendung von Bautenschutzmitteln vielfach entwickelnde, deutliche Abperleffekt an der Oberfläche kann durch UV-Belastung in ungünstigen Fällen schon in wenigen Monaten abgebaut werden. Diesen Effekt zeigen alle silan-siloxan- oder silicon-basierten Bautenschutzmittel. Da Protectosil® Bautenschutzmittel aber tief in den Untergrund eindringen, sind sie im Gegensatz zu vielen siliconharzbasierten Produkten, die nur an der Oberfläche wirksam sind, gegen UV-Abbau sicher geschützt. Die Imprägnierung ist also noch wirksam, auch wenn an der Oberfläche der Abperleffekt verschwunden ist.
Das Produkt wird zunächst fein vernebelt (am besten mit der Niederdrucksprühtechnik, HVLP) aufgesprüht. Der Produktverbrauch sollte etwa bei 60-100 g/m2 liegen, die Oberfläche zeigt einen durchgehenden Feuchtigkeitsfilm. Nach dem Abtrocknen der ersten Schicht wird das Produkt wiederum fein vernebelt mit derselben Technik aufgesprüht. Es bildet sich ein Flüssigkeitstropfenbeschlag auf der Oberfläche. Auf manchen Substraten empfiehlt sich die Verteilung des Produktes mit Hilfe eines großen Pinsels oder eines Quastes. Es ist dabei auf eine gleichmäßige Verteilung (einheitliche Benetzung der Oberfläche) zu achten. Nach dem vollständigen Abtrocknen der vorangegangenen Schicht kann die nächste Schicht aufgetragen werden. Die Zeiträume, die bei der Trocknung eingehalten werden sollen, liegen je nach Witterung zwischen 30 Minuten und 2 Stunden. Insgesamt sind meist 3 Schichten für einen permanenten Graffitischutz ausreichend. Nähere Informationen erhalten Sie in unseren Broschüren, Produktinformationen und Technischen Informationen.
Gewöhnlicher Schmutz kann mit einem Druckreiniger mit oder ohne Reinigungsmittel entfernt werden. Schimmel kann mit einer Lösung von Natriumhypochlorit oder anderen, handelsüblichen Schimmelentfernern und einem Druckreiniger behandelt werden. Ausblühungen und mineralische Rückstände sollten mit einem für diesen Zweck speziell entwickelten chemischen Reiniger entfernt werden. In jedem Fall sind die Verarbeitungshinweise der Hersteller sorgfältig zu beachten, besonders bei der Neutralisation und dem Abwaschen der Oberfläche.
Zwischen der Reinigung der Oberfläche und der Auftragung von Protectosil® Produkten sollten zwischen 48 und 72 Stunden liegen.
Eine mit Protectosil® ANTIGRAFFITI behandelte Fläche kann mit einem handelsüblichen Graffitireiniger leicht gereinigt werden (gemäß den Angaben des Herstellers). Je nach Substrat empfiehlt sich der Gebrauch eines Hochdruckreinigers. Nähere Informationen erhalten sie in unseren Broschüren, Produktinformationen und Technischen Informationen. Der Schutz von Protectosil® ANTIGRAFFITI bleibt auch nach mehreren Reinigungszyklen bestehen.
Für frischen Beton und Mauerwerk empfehlen wir eine Abbindezeit von 28 Tagen vor der Behandlung mit Bautenschutzmitteln.
Behandlung von Füllstoffen und Pigmenten
Üblicherweise wird 1wt.% basierend auf dem Füllstoff für Füllstoffe mit einer Oberfläche von weniger als 20 m2/g verwendet. Höhere Flächenfüllstoffe erfordern eine höhere Silandosierung.
Silane brauchen aktive Gruppen, vorzugsweise Hydroxylgruppen, um mit der Oberfläche reagieren zu können. Die Oberfläche von allen silikatischen Füllstoffen, anorganischen Metalloxiden und -hydroxiden können mit Silanen behandelt werden.
Normalerweise wird das reine Silan auf einen gerührten Füllstoff in einer Mischanlage gesprüht. Temperatur, Oberflächenfeuchtigkeit, Nebenprodukte und Mischzeiten müssen sorgfältig beobachtet werden.
Kabel
Es ist möglich, mineralgefüllte thermoplastische Verbindungen (z.B. halogenfreie flammhemmende Kabelisolierung) mit Silanen zu vernetzen. Eine der größten Herausforderungen ist dabei die chemische Modifikation solcher Verbindungen mittels Peroxid/Vinyl-Silan-Gemischen, ohne vordem zu beginnen. Die Art der Verbindung zeigt einen starken Einfluss auf die Vernetzungsqualität.
Peroxid- und E-Strahlvernetzung erfolgt durch Initiierung von PE-Radikalen und deren Rekombination zu stabilen C-C-Bindungen. Bei Peroxidvernetzung wird während des Produktionsschritts ein geeignetes Peroxid in das Polymer eingegliedert. Die Prozesstemperatur muss sorgfältig unter der spezifischen Zersetzungstemperatur des verwendeten Peroxids gehalten werden. Die fertigen Compounds werden dann direkt nach dem Formschritt mit Wärme (meist mittels Dampfanlage) vernetzt. Bei der Verwendung der E-Strahl-Technologie erfolgt die Vernetzung der Polymerketten unter dem Einfluss von hochenergetischen Strahlen. Der Hauptunterschied zwischen Peroxid- und E-Strahlvernetzung ist die Notwendigkeit teurer E-Strahlgeräte, um Radikale zu initiieren. Der entscheidende Unterschied der Silantechnologie im Vergleich zum Peroxid-/E-Strahl-Verfahren besteht darin, dass das Polymer im ersten Schritt chemisch modifiziert wird. Im Allgemeinen wird diese Reaktion durch Verpfropfung eines Vinylsilans auf die Polymerkette mit kleineren Mengen peroxidiert. Nach dem Veredelungsschritt ist das Polymer noch thermoplastisch und kann auf vielfältige Weise verwendet werden. Die Vernetzung selbst findet immer außerhalb des Extruders statt und wird durch Wasser (Wasserbad, Dampfkammer oder Umgebungsbedingungen) initiiert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Silantechnologie als die wirtschaftlichste Möglichkeit erwiesen hat, PE zu vernetzen und die zusätzlichen Vorteile der Haftförderung für anorganische Füllstoffe zu bieten. So kann es als eine hochattraktive und multidimensionale Lösung für die Herausforderungen in der Draht- und Kabel- sowie Rohrindustrie beschrieben werden.
Neben dem Veredelungsgrad sind weitere wichtige Parameter: der Katalysator (Typ/Menge) und die Vernetzungsumgebung (Feuchtigkeit, Temperatur). Wasser ist für den letzten Vernetzungsschritt unerlässlich. Die Wassermoleküle müssen in das Polymer eindringen und die Hydrolysereaktion auslösen, gefolgt von Kondensation von Silanolarten (Vernetzung durch chemisch stabile Si-O-Si-Bindungen). Die höchstmögliche Menge an Wassermolekülen auf der Polymeroberfläche in Kombination mit hohen Temperaturen ist eine optimale Lösung für das Eindringen von Wasser und die Vernetzungsreaktion. Logischerweise ist der effektivste und schnellste Weg die Verwendung eines Wasserbades (höchstmögliche Menge an Wassermolekülen) bei erhöhten Temperaturen (80-90° C oder Umgebungsdruck). Durch den Einsatz von höherem Druck kann die Geschwindigkeit deutlich erhöht werden. Diese Methode erfordert jedoch zusätzliche Investitionen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Dampf. Dieser Weg ist langsamer als das Wasserbadsystem (höhere Temperaturen, aber weniger Wassermoleküle). Die Vernetzung unter Umgebungsbedingungen ist der kostengünstigste Prozess in Bezug auf die Ausrüstung . In diesem Fall ist die Wassermenge (z.B. bei 23° C/ 50% rel. Luftfeuchtigkeit) im Vergleich zu einem Wasserbad deutlich geringer. Da auch die Temperaturen niedrig sind, ist es definitiv der langsamste Weg, das Polymerprodukt zu härten.
Welche Polymere können mit Silane chemisch modifiziert werden? PE (Polyethylen) sowie PE-basierte Copolymere (z.B. EVA) sind die am häufigsten verwendeten Polymertypen für die Silan-Vernetzungstechnologie. Bei der Verwendung von Peroxid ist die Hauptfrage die Empfindlichkeit des Polymers gegenüber freien Radikalen. Einmal gebildet, können diese entweder rekombinieren, Vinyl-Produkte hinzufügen, oder sogar abbauen. Aus diesem Grund ist ein Polymer wie PP für diese Technik nicht geeignet. Je nach Polymerstruktur kann eine Vielzahl von Dynasylan® Produkten für eine chemische Modifikation geeignet sein.
Durch die Vernetzung kann die thermodimensionale Stabilität des Grundmaterials deutlich erhöht werden. Dies ermöglicht den Einsatz von PE-X-Produkten bei höheren Temperaturen und übertrifft damit die Temperaturbeschränkungen der ursprünglichen thermoplastischen Pendants. Bei Endanwendungen wie Fußbodenheizungsrohren oder Stromkabeln ist das Polymer permanent/oft mit erhöhten Temperaturen konfrontiert. Die Standard-PE-Typen weisen aufgrund ihrer thermoplastischen Natur Einschränkungen auf. Ein vorübergehender Temperaturanstieg würde zu einem mehr oder weniger vollständigen Ausfall führen.