Alle Tafeln › Kapitel 9 · Anwendungen: Objektlackierung
L-109
Tiefgrund
Grundierung für saugende, mineralische Untergründe
Prüfungsteil 1A 9
Aufgabe
Der Name „Tiefgrund“ beschreibt die Kernleistung: Der niedrigviskose, festkörperarme Lack soll möglichst tief in den saugenden Untergrund eindringen — im Gegensatz zu einem aufbauenden Decklack, der auf der Oberfläche verbleibt.
Bei mineralischen Untergründen soll ein Tiefgrund die Saugfähigkeit aufheben oder mindern, den Untergrund verfestigen, imprägnieren und/oder hydrophobieren. Außerdem verbessert er die Haftung nachfolgender Beschichtungen. Das Bindemittel muss für die Alkalität des mineralischen Untergrunds ausreichend beständig sein (die erforderliche Alkalibeständigkeit ist systemabhängig); außerdem sollte er einfach verarbeitbar sein.
Bindemittel
Für Tiefgründe werden unterschiedliche Bindemittel eingesetzt, je nach Untergrund und Beanspruchung:
• Wässrige Polyacrylatdispersionen (für Fassade, Innen- und Außenwände): niedrigviskos, alkalibeständig. Butylacrylat weichmachend; längerkettige (Meth)acrylate und Styrol-Comonomer steigern Hydrophobie. Hergestellt durch Emulsionspolymerisation.
• Wässrige Epoxidharzdispersionen (EP-Tiefgrund, für Industrie- und Betonböden mit chemischer Beanspruchung): dringen in den Beton ein, verfestigen den Untergrund und haften dort chemisch. Bessere Chemikalienbeständigkeit und Sperrwirkung als Acrylat — Voraussetzung für wässrige 2K-EP-Bodenbeschichtungssysteme (siehe L-108). Bindemittel: niedrig- molekulare EP-Dispersion, Härter wasserverdünnbares Polyamin, Topfzeit beachten (20–40 min; L-108 nennt für das dort beschriebene System 30–60 min). Beide Angaben können nebeneinander richtig sein: Die Topfzeit hängt von Harz und Härter, Temperatur, Mischungsverhältnis, Ansatzgröße und der zulässigen Viskositäts- bzw. Verarbeitungsgrenze ab und lässt sich nicht auf eine Zahl vereinheitlichen.
• Lösemittelhaltige Tiefgründe (Alkydharz, PUR, EP): für Spezialanwendungen, rückläufig wegen VOC.
Imprägnieren statt beschichten
Wird ein mineralischer Untergrund nicht beschichtet, sondern nur wasserabweisend gemacht, spricht man von Imprägnierung oder Hydrophobierung. Drei Wirkstoffgruppen sind gebräuchlich:
- Siliconate sind wässrig und stark alkalisch. Sie reagieren mit dem Kohlendioxid der Luft über Silanole zum Siliconharz; dabei bleibt Kaliumcarbonat als weißer Belag zurück, und im Frühstadium sind sie noch auswaschbar. Für Fassaden sind sie deshalb nur bedingt geeignet.
- Silane sind die kleinsten Moleküle und dringen am tiefsten ein. Das Silan selbst wirkt aber noch nicht — erst die Reaktion mit der Feuchtigkeit im Baustoff bildet über Silanole das eigentliche, wasserabweisende Siliconharz. Nachteil: Leichtflüchtige Silane können verdunsten, bevor sie reagiert haben.
- Siliconharze und Oligosiloxane haben Molmassen von nur etwa 1.000 bis 3.000 und dringen deshalb ebenfalls gut in Poren und Kapillaren ein; ihre Wirkung ist bereits nach dem Verdunsten des Lösemittels da.
Für alle drei gilt als grobe, systemabhängige Orientierung dieselbe praktische Regel: Oberhalb von etwa 5 bis 10 % Wirkstoff bringt eine höhere Konzentration meist keine bessere Wirkung mehr, denn das Lösemittel trägt wesentlich zur Eindringtiefe bei. Mehr Wirkstoff ist hier also nur teurer, nicht besser.
Absperrmittel und Additive
Absperrmittel sind Grundierungen, die ein Durchschlagen farbiger oder löslicher Verunreinigungen auf die folgende Beschichtung verhindern. Typische Problemstoffe: Nikotinbeläge und Rauchgaskondensate, Bitumen und Teerprodukte, Holzgerbstoffe (Tannine, besonders in Eiche), lösliche Farbstoffe und Beizen. Diese Stoffe bluten ohne Absperrung in den Decklack ein und führen zu Verfärbungen. Die Wirkstoffbasis des Absperrmittels richtet sich nach dem Problemstoff: Schellack-Absperrgrunde (alkoholisch, Klassiker gegen Holzinhaltsstoffe, Nikotin und Ruß), lösemittel- oder wasserbasierte Sperrbindemittel sowie dicht pigmentierte Systeme, deren geschlossene Pigmentpackung die Diffusion mechanisch blockiert. Fluate gehören nicht dazu — sie dienen der Neutralisierung und Verfestigung alkalischer mineralischer Untergründe. Biozide verringern den mikrobiologischen Befall. Zu viel Pigment/Füllstoff kann das Eindringen behindern und zum Kreiden führen.
Vorbehandlung
Die nötige Vorbehandlung hängt von der Vorgeschichte des Untergrundes ab. Neue, unbehandelte Flächen müssen zunächst trocknen; Verunreinigungen werden mechanisch (Draht- oder Wurzelbürste) entfernt, Schäden und Risse ausgebessert. Bei bereits beschichteten Flächen werden lose Anstrichteile entfernt und der Untergrund gründlich gereinigt.
Umwelt und Sicherheit
Bei der mechanischen Vorbehandlung mineralischer Untergründe entstehen Stäube, die meist alkalisch reagieren und quarzhaltig sein können — Tätigkeiten mit alveolengängigem Quarzfeinstaub gelten nach TRGS 906 als krebserzeugend, daher staubarm arbeiten; geeigneten Atemschutz nach Gefährdungsbeurteilung verwenden (TRGS 559, quarzhaltiger Staub) — je nach Staubart und Exposition Partikelfilter wie P2/FFP2 oder höhere Schutzstufen. Als Augenschutz gegen abplatzende Lackpartikel oder mineralische Partikel Schutzbrille verwenden. Biozide sachgerecht und sparsam einsetzen.
Merksatz
Tiefgrund = verfestigen, Saugfähigkeit senken, Haftung verbessern auf mineralischem Untergrund. Niedrigviskos und festkörperarm zum Eindringen, alkalibeständig (der Untergrund ist alkalisch), Absperrmittel gegen Durchschlagen — bei der Vorbehandlung Staub- und Augenschutz.
- Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
- Heilen/Herrwerth, Silicone Resins and their Combinations
- TRGS 559
- TRGS 906
Übungsblatt Ü-109
Prüfen, ob es sitzt.
1. Welche Aufgaben hat ein Tiefgrund, und warum muss er niedrigviskos, festkörperarm und alkalibeständig sein?
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2. Eine Polyacrylat-Dispersion ist 30 %ig. Wie viel Festkörper enthalten 200 g der Dispersion?
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3. Was sind Absperrmittel, und welche Schutzmaßnahmen sind bei der Vorbehandlung mineralischer Untergründe wichtig?