Bindemittel - appenzeller

Bindemittel
Einteilung, Trocknung, Typen
Frage
• Welche Aufgabe erfüllt das
Bindemittel in einer Farbe?
Produkte aus Ihrem Ausbildungsbetrieb
• Schreiben Sie 4 verschiede
Produkte mit
Produktenamen auf die
hinterste Seite des
Dossiers.
Einteilung der Bindemittel
Hauptgruppen:
anorganisch (mineralisch)
organisch (tierisch, pflanzlich, Erdöl, Kohle)
Anorganisch (mineralisch)
•
•
•
•
•
Weisskalk
Hydraulischer Kalk
Zement
Gips
Kali-Wasserglas
Alle diese Bindemittel sind wasserverdünnbar!
Organisch
• Wasserlöslich:
Zelluloseleim (z.B. Kleister)
Stärkeleim (z.B. Fischkleister)
Kasein (Milchbestandteil)
• Ölig
Leinöl (aus den Leinsamen)
Holzöl (Milchsaft des Tungölbaums)
Rizinenöl (Aus Samen des Wunderbaums)
Sojaöl (aus den Sojabohnen)
Tallöl (flüssiges Öl aus Kiefernbäumen)
Mohnöl (aus den Mohnsamen)
Organisch
• Harzartige in organischen Lösemittel gelöst
Naturharze
Dammar
Kopale
Kolophonium
Schellack
Abgewandelte Naturprodukte
Nitrozellulose
Bitumen
Organisch
• Synthetische Harze gelöst in Lösemittel oder
dispergiert in Wasser (Kunststoffe)
Alkydharz
Polyurethanharz (PUR)
Epoxidharz (EP)
Polyesterharz (UP)
Silikonharz (S)
Acrylate (PMMA)
Polyvinilchlorid (PVC)
Polyvinylacatat (PVA)
Produkte aus Ihrem Betrieb
• Versuchen Sie nun die 4
Produkte den richtigen
Bindemittel zuzuordnen.
Trocknungsarten
Wir unterscheiden grob zwei Trocknungsarten:
• Physikalische Trocknung
• Chemische Trocknung
Trocknungsarten
Die Chemische Trocknung wird in
weiter 4 Untergruppen aufgeteilt:
• die Oxidative Trocknung
• die Carbonatisation
• die additive Trocknung
(Zweikomponentenlacke)
• die Verkieselung
Trocknungs- und Härteprozesse
• Physikalische Trocknung
a) Löse- und Verdünnungsmittel verdunstet
b) Die Harzteilchen verkleben miteinander
c) Durch die Verdunstung wird dem Anstrich
Wärme entzogen  Kalter Fluss
Wasserverdünnbaren Farben können bei
tiefen Umgebungstemperaturen beim
Trocknen gefrieren! Deshalb ist eine
Mindesttemperatur von 5°C erforderlich!!!!
• Chemische Trocknung mit Bestandteilen aus
der Luft
 Oxidative
Trocknung
Pflanzliche Öle und Alkydharze verbinden
sich beim Trocknen mit Sauerstoff und
verketten zu grossen Molekülen.
Bei dieser Reaktion wird Wärme freigesetzt
 Carbonatisation
Kalkfarben verbinden sich beim Trocknen
mit Kohlendioxid und werden so wieder
zum Ausgangsprodukt Kalkstein
• Chemische Trocknung durch die Reaktion zweier
Komponenten
 additive Trocknung
Zweikomponentenlacke
Polyurethanlacke (PUR)
Epoxiharzlacke (EP)
Polyesterharze (UP)
Durch Zusammenmischen von Stammlack
und Härter wird ein chemischer Prozess in
Gang gebracht. Bei dieser Reaktion wird Wärme
freigesetzt.
 Verkieselung
Kaliwasserglas nimmt aus der Luft Kohlensäure auf
(wird zu Kieselsäure) und verbindet sich chemisch
mit mit Kalkbestandteilen des Untergrunds.
Dabei findet eine chemische Umwandlung in
ein wasserunlösliches Silikat statt.
Auftrag
• Nehmen Sie die Liste der Bindemittel und der
entsprechenden Trocknungsart
• Ergänzen Sie die Liste gemäss dem ersten
Beispiel
• Arbeiten Sie in 2-3er Gruppen
• Holen Sie sich Hilfe im Berufskundebuch ab
Seite 219
Bindemittel
Einteilung, Trocknung, Typen
Kurz-Repetition
• Wie werden die Bindemittel
eingeteilt?
(Grob und Feineinteilung)
• Zählen Sie die verschiedenen
Trocknungsarten auf und erklären
Sie deren genauen Vorgang.
Kalk
•Kalk ist gleichzeitig
Bindemittel und
Pigment
•Ist anorganisch
•Trocknet durch
Carbonatisation
•Wird als Kalkmilch
sehr dünn
3-4 mal gestrichen
Kaliwasserglas (Wasserglas)
•Schmelze aus Quarzsand und Pottasche
•Stabilisiert heisst es „Fixativ“
•Ist stark alkalisch
•Verkieselt mit mineralischen
Untergründen zu wasserunlöslichen
Silikaten
•Polysilikate sind vorverkieselt und
dadurch nur noch schwach alkalisch
•Trocknung: Chemisch durch
Verkieselung
Zellulosederivate
Zellullosederivate
• Methylcellulose = chem. Verbindung von
Cellulose und Methylalkohol. Wasserlösliche
Leime (Kleister)
• Nitrocellulose = Cellulose wird mit Salpetersäure,
einer Stickstoff(Nitrogenium-)Verbindung, behandelt, deshalb
der Name Nitrocellulose
(hat nichts mit Nitroverdünner zu tun!)
• Nitrocellulose-Lacke haben einen tiefen
Festkörperanteil
• Heute immer mehr durch andere Lacke verdrängt
• Trocknung rein physikalisch
Kasein
Kasein
• Eiweissstoff der Milch = Tierischer Leim
• Kaseinleim dient als Bindemittel für naturnahe
Anstrichstoffe
• Kaseinfarbe = 1 Teil Kaseinleim & 5 Teile
Weisskalk
• Innen und als Fassadenfarben verwendbar,
nur in weiss oder Pastell
• Trocknung: physikalisch und chemisch durch
Carbonatisation des Kalkes
Leinöl
Leinöl
Weiterverarbeitung
Leinöl
• Seit dem 11. Jahrhundert als Bindemittel bekannt
• Leinölfirnis = Kochen bei ca. 150°C und zugeben
von Trockenstoffen (Sikkativen).
Trockenzeit ca. 24h
• Standöl = Zusatz zum letzten Anstrich. Verbessert
die Wetterbeständigkeit, den Glanz, den Verlauf
und verringert die Wasserquellbarkeit
• Leinölfirnis und Standöl vergilbt ohne Licht
(Dunkelvergilbung)
• Trocknung: chemisch oxidativ
Naturharze
Naturharze
• Hartharze = fossile Harze
z.B. Kopale, Bernstein
• Weichharze pflanzlich = Harze von lebenden
Bäumen z.B. Kolophonium (Kiefer, Fichte);
Dammar (asiatische Laubbäume)
• Weichharze tierisch = Schellack, harzige
Ausscheidung der Lackschildlaus aus Asien
• Durch chemische Veredelung als Bindemittel
für Naturharzfarben
Auftrag
• Ergänzen Sie die Tabelle auf Seite 4 mit den
neuen Erkenntnissen
Auftrag
• Lesen Sie die Seiten im Berufskundebuch Seiten
221 – 223
• Verknüpfen Sie die Bindemittel mit den
entsprechenden Anstrichstoffen auf den Seiten
239 – 246
• Erstellen Sie ein Liste mit den ihnen bekannten
Anstrichstoffen (Produkte) und ordnen sie diese
nach Bindemittel
• Internet und Produkteordner dürfen verwendet
werden.
Bindemittel
Allgemeine Kunstharze
(Synthetische Harze)
Allgemeine Kunstharze
• Ausgangsstoffe der Kunstharze kommen
einerseits aus der Erdöl- und Teerindustrie,
andererseits werden auch Naturharze, Öle
und Fette verwendet
• Kunstharze sind hochmolekulare Stoffe
• Kunstharze werden unterteilt in:
• Polymerisationsharze
• Polykondensationsharze
• Polyadditionsharze
Polymerisation
(physikalische Trocknung)
• Kleine Fadenknäuel feinster Harzteilchen
• Sind meistens Wärmeempfindlich und gehören
deshalb in die Gruppe der Thermoplaste
• Einige wichtige Thermoplaste sind:
• PE, PP, PVC, PVA, PMMA, PS, ABS
• Aus diesen Kunststoffen werden unsere
Dispersionen und Acrylfarben hergestellt
• Meist sind sie in gemischter Form im Handel, also
selten reine Kunststofftypen
Polykondensation
(chem. Oxidative Trocknung)
• Polykondensationsharze sind Verkettungen von
Molekülen welche keine freien Plätze in Ihrer
Struktur besitzen. Sie müssen also zuerst Platz für
eine Verbindung machen. Dabei entstehen
Produkte, welche abgespalten werden müssen.
Dabei spricht der Chemiker von Kondensation
(nicht zu Verwechseln mit der physikalischen
Kondensation!) Typische Harze daraus sind:
• Alkydharze, Naturharze, alle trocknenden Öle wie
Leinöl, Holzöl, Safloröl
Polyaddition
(chem. Trocknung)
• Wie der Name vermuten lässt, müssen bei
diesem Verfahren zwei oder mehrere Stoffe
zusammengemischt werden um eine Reaktion
herbeizuführen. Dabei entstehen Duroplaste.
Diese sind nach der Trocknung meist hart und
gegen allerlei Umwelteinflüsse beständig.
• Typische Vertreter sind:
Epoxidharze, Polyurethanharze,
Polyesterharze
Alkydharz (Maler-KH-Lacke)
• Verbindung von mehrwertigen Alkoholen und
organischen Säuren
• Namen aus der englische Bezeichnung der
Rohstoffe:
• Alcohol + acid (Säure) = alcid (Alkyd)
• Alkydharze gehören zu den
Polykondensationsharzen
• Sie können durch den Einbau anderer
Komponenten modifiziert werden.
(Variationen, Kombinationen)
• Trocknung: chemisch oxidativ
• Einteilung in langölig, mittelölig, kurzölig
Polyurethanharze
• Chem. Verbindung von Polyester mit
Polyisocyanat (Härter)
• Trocknung durch Polyaddition
• 2K-Produkte: Mischen von Polyester mit
Polyisozyanat
• 1K-Produkte: Kombination von Alkydharzen
mit Polyisozyanat
• Wasserverdünnbare PUR-1K-Dispersion: fertig
vernetztes PUR-Harz fein dispergiert in Wasser
Expoxiharze
• Chem. Verbindung von Epoxidharz mit Aminen
(Härter)
• Trocknung durch Polyaddition
• Super Haftung auf vielen Oberflächen
• Chemikalienbeständig, hart
• Nicht Licht- und UV-beständig (Kreiden aus!)
• Lösemittelfreie Spachtel = 100% Festkörper
Polyesterharze
• Chem. Verbindung von Styrol und Peroxyden
(Härter), charakteristischer Geruch
• Trocknung durch Polyaddition
• Baumalerei vor allem schnell härtenden
Spachtelmassen (1-2% Härter)
Silikonharze
• Chem. Verbindung von mineralischem
Siliziumoxid mit organischen Kohlenstoffgruppen
• Physikalische Trocknung
• Als Bindemittel für Fassadenfarben,
Imprägnierungen (Siliconharzemulsionen)
• Wird auch in Kombination mit anderen
Bindemitteln eingesetzt
Polymerisatharze
• Verkettung von Monomeren (kleine Moleküle) zu
Makromeren (grosse Moleküle)
• Fadenförmige Riesenmoleküle
• Gelöst in organischen Lösemitteln (z.B. Fassadenund Deckenmattfarben, reversibel)
• Dispergiert in Wasser (Dispersionen)
• Physikalische Trocknung
• Thermoplastisch
• Viele Typen möglich
Auftrag
• Nehmen Sie die Liste
Anstrichstoff, Bindemittel, Trocknungsart
und ordnen Sie diese richtig
• Lösen sie die Fragen zu den Bindemitteln