Selbst intelligente Dachbeschichtungen können versagen

Verfasst von Jason Smith, leitender Wissenschaftler bei The Garland Company in Cleveland, Ohio, ursprünglich veröffentlicht im Coatings Pro Magazin.

Einer Beschichtung mangelt es an Intelligenz. Es hat kein Empfindungsvermögen. Eine Beschichtung kann sich nicht dafür entscheiden, einen Bereich zu benetzen und einen anderen nicht, selbst wenn diese Bereiche 1,5 m voneinander entfernt sind. Eine Beschichtung kann den kommenden Regen nicht spüren und weiß, dass sie die Aushärtung beschleunigt und die Haut bedeckt, bevor die ersten Tropfen zu fallen beginnen.

Da es Beschichtungen an Intelligenz mangelt, ist es die Aufgabe des Formulierers, die notwendigen Rohstoffe zusammenzubringen, um der Beschichtung in jeder Umgebung, in der sie während ihres „Arbeitslebens“ aufgetragen und ausgesetzt wird, die beste Chance auf Langlebigkeit zu geben.

Einige Beschichtungen werden insofern als „intelligent“ bezeichnet, als sie absichtlich darauf ausgelegt sind, ein Signal von einem Reiz (z. B. Licht, pH-Wert, Druck oder Temperatur) zu empfangen, der als Reaktion darauf einen chemischen oder physikalischen Prozess auslöst, beispielsweise eine Farbänderung , eine Stromleitung oder eine Selbstheilung.

Das Ausmaß der „Intelligenz“ der Beschichtung überschreitet nicht die Grenze der Fähigkeit der Rohstoffe, diese chemischen oder physikalischen Prozesse durchzuführen. Selbst die intelligentesten Beschichtungen können aus den gleichen Gründen scheitern wie alle anderen Beschichtungen auf dem Markt. Ziel dieses Artikels ist es, zu zeigen, wie Dachbeschichtungen versagen, und dem Auftragnehmer dabei zu helfen, die Grundursachen dieser Verstöße zu ermitteln, bevor er den Hersteller anruft. Die aus diesen Beobachtungen gewonnenen Informationen ermöglichen es dem Auftragnehmer, den Hersteller aus einer fundierten Position heraus zu kontaktieren, um Probleme schneller zu lösen. Eine schnellere Lösung ist eine bessere Lösung!

Arten von Dachbeschichtungsfehlern

Es gibt eine Vielzahl von Fehlern, die Dachbeschichtungen beeinträchtigen können und auch tatsächlich verursachen, daher haben wir uns hier auf einige häufige Fehler konzentriert. (Weitere Informationen zu Fehlern finden Sie in den Referenzen am Ende dieses Artikels.)

Kraterbildung

Kraterbildung entsteht während des Trocknungs- oder Aushärtungsprozesses einer Beschichtung, wenn eine Blase auf der Oberfläche der Beschichtung platzt, die Beschichtung jedoch nur teilweise in den zurückbleibenden Raum zurückfließt. Die Blase bildet sich hier aus mehreren Gründen, darunter:

Es gibt Möglichkeiten, die Kraterbildung zu kontrollieren, indem man die umgerührte/angemischte Farbe einige Minuten ruhen lässt, um eventuell eingeschlossene Luftblasen zu verteilen. Eine weitere Empfehlung besteht darin, die Florstärke der verwendeten Walze um eine Größe zu reduzieren. Und es ist wichtig, die vom Hersteller empfohlenen Anwendungstemperaturen einzuhalten.

Temperaturen und Viskosität, ein Maß dafür, wie sich das Produkt beim Rühren und Auftragen „anfühlt“, stehen in umgekehrtem Zusammenhang. Niedrigere Anwendungstemperaturen führen dazu, dass die Beschichtung dicker wird, was bedeutet, dass eingeschlossene Blasen langsamer an die Oberfläche diffundieren und wenn sie schließlich platzen, ist die Beschichtung zu langsam, um die Vertiefung wieder aufzufüllen. Die Fähigkeit, das Wetter zu lesen und zu verstehen, ist eine wichtige Fähigkeit für einen Auftragnehmer.

Cissen und Grübchen

Cissing und Dimpling – auch Fischaugen genannt – ähneln der Kraterbildung, der Hauptunterschied besteht jedoch darin, was den Defekt verursacht. Während Blasen oder Blasenreste die Ursache für Kraterbildung sind, führen Oberflächenfehler zu Blasenbildung und Grübchenbildung. Risse treten auf, wenn die Beschichtung einen kleinen Fleck des Substrats freilegt, der normalerweise einen Durchmesser von etwa 1–43 mm (0,4–0,12 Zoll) hat. Die Grübchen sehen aus wie Zissierungen, aber der Untergrund wurde nicht freigelegt. Auf glatten Oberflächen wie Metall- oder Einschichtdächern sind die Mängel leichter zu erkennen, wo Reste von Verarbeitungsölen oder festsitzenden Fetten in der Nähe von Entlüftungsrohren die Benetzung der Beschichtung beeinträchtigen könnten. Zu den Ursachen gehören:

Befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers zur Ausdünnung. Einige Hersteller erlauben keine Verdünnung ihrer Produkte aus dem einfachen Grund, dass das verwendete Lösungsmittel möglicherweise nicht mit dem Harzsystem kompatibel ist; Es könnte anders verdunsten oder mit der Oberfläche interagieren und so die Benetzungseigenschaften verändern. Bei einer feuchtigkeitsempfindlichen Beschichtung würde die Zugabe eines Lösungsmittels unbeabsichtigt Wasser einbringen, was die Aushärtungsreaktion vorzeitig einleiten oder die Beschichtung nach dem Aushärten deutlich schwächer machen würde, ganz zu schweigen von der Gefahr der Gelierung in teuren Schläuchen und Pumpen beim Sprühen.

Die zu beschichtende Oberfläche muss gemäß den Herstellerangaben sauber und trocken sein. Im Zweifelsfall noch einmal reinigen. Führen Sie zunächst eine „große Reinigung“ der gesamten Oberfläche durch. Da dann tagsüber Gegenstände auf das Dach fallen, konzentrieren Sie sich vor dem Auftragen der Beschichtung auf die Reinigung des unmittelbaren Arbeitsbereichs und schieben Sie die Rückstände im Verlauf der Arbeiten in einen vereinbarten Entsorgungsbereich. Wischen Sie Metall mit Aceton oder einem anderen polaren Lösungsmittel ab, um Spuren von Verarbeitungsöl oder Fett zu entfernen, die das Benetzen der Beschichtung beeinträchtigen könnten.

Grinsend

Das Grinsen hängt mit der Deckkraft der Beschichtung zusammen und beschreibt. Die Unfähigkeit der Deckschicht, die vorherige Schicht oder die ursprüngliche Oberfläche richtig zu verbergen. Zu den Ursachen gehören:

Wenn die Beschichtung zu dünn aufgetragen wird, erreicht sie nicht ihre volle Stärke und erzeugt in diesem Bereich eine Schwachstelle, die wahrscheinlich zu zukünftigen Problemen wie Rissen führen kann. Befolgen Sie die Aufwandmenge des Herstellers. Es gibt einige Beschichtungen, die so formuliert sind, dass sie bei dünnen Auftragungen besser aushärten oder trocknen als bei dicken Auftragungen, und je nach Formel können diese dünnen Auftragungen noch am selben Tag überstrichen werden.

Es empfiehlt sich auch, jede Beschichtung vor dem Auftragen zu mischen, um eventuell abgesetzten Füllstoff oder abgetrenntes Harz einzuarbeiten. Dies ist in der Regel eine Herstelleranforderung, die in Anwendungshandbüchern und technischen Daten angegeben ist. Eine Beschichtung kann gemischt erscheinen, ist es aber möglicherweise nicht. Die meisten Beschichtungen sind so formuliert, dass nach dem Mischen ihrer Komponenten vor dem Auftragen nahezu 100 Prozent ihrer Komponenten (z. B. Bindemittel, Pigmente, Füllstoffe, Lösungsmittel und notwendige Zusatzstoffe) zu Beginn ihrer Lebensdauer auf dem Dach vorhanden sind. Wenn der Eimer nicht flüchtig gemischt wird, bedeutet dies, dass zu Beginn weniger als 100 Prozent der Materialien vorhanden sind, die erforderlich sind, um der Beschichtung ihre Eigenschaften zu verleihen, und dass sie deshalb ihre Lebensdauer mit einem Nachteil beginnt. Denken Sie daran, die gemischte Zweikomponentenbeschichtung vor dem Auftragen einige Minuten einwirken zu lassen, um Kraterbildung zu vermeiden.

Schlammknacken

Schlammrisse oder einfach nur Risse sind ein spannungsbedingtes Versagen mit mehreren Ursachen, darunter:

So wie es zu Problemen kommt, wenn nicht genügend Lack aufgetragen wird (siehe Grinsen), kann es auch zu Problemen kommen, wenn man zu viel Lack auf einmal aufträgt. Beachten Sie auch hier die Aufwandmenge des Herstellers. Der Vertreter des Herstellers sollte Ihnen zwar bei der Auswahl der richtigen Dachbeschichtung für die jeweilige Anwendung behilflich sein können, doch je mehr Informationen Sie oder der Kunde über das zu installierende System und den Zustand des Dachs bereitstellen können, desto besser können Sie sicherstellen, dass die richtige Wahl getroffen wird.

Sprudelnd

Blasenbildung ist eine Form der Blasenbildung, die durch den unter der Beschichtung ausgeübten Druck entsteht; wird als nichtosmotischer Druck bezeichnet und wird unter folgenden Bedingungen beobachtet:

Aufgrund der Substrate und Umgebungsbedingungen während der Anwendung bilden sich Blasen. Analog dazu kann das Auftragen einer Beschichtung auf eine poröse Oberfläche zu einem Szenario führen, das dem Überziehen einer Plane über ein kleines Schlagloch nicht unähnlich ist, da die Beschichtung nicht in die Vertiefung eindringt, sondern diesen Raum überbrückt. Sobald es ausgehärtet oder getrocknet ist und das „Zelt“ nicht zerbrochen ist, kann die Beschichtung wie ein kleiner Ballon gedehnt werden, da die Luft im Laufe des Tages ihre neutrale Ausdehnung und Kontraktion vollzieht. Durch die Dehnung entsteht eine Blase über dieser Pore.

Feuchtigkeitshärtende Polyurethane sind auf Feuchtigkeit angewiesen, um die Polymerbildung des Harzes voranzutreiben, während etwaige Lösungsmittel aus der Beschichtung austreten. Das Nebenprodukt dieser Reaktion ist die Bildung des Harzes, während etwaige Lösungsmittel aus der Beschichtung austreten. Das Nebenprodukt dieser Reaktion ist die Bildung von Kohlendioxid, das aus der Beschichtung entweichen muss, bevor das Polymer zu dick wird. Durch das Auftragen der Beschichtung auf Feuchtigkeit wird dem System übermäßig viel Feuchtigkeit zugeführt, wodurch in kurzer Zeit zu viel Kohlendioxid entsteht. Das Ergebnis ist eine blasige Oberfläche,

Die Temperatur ist ein entscheidender Faktor für die Aushärtungs- oder Trocknungsgeschwindigkeit einer Beschichtung. Das Auftragen der Beschichtung außerhalb der vom Hersteller empfohlenen Anwendungstemperaturzone führt zu einer Situation, in der zu viel oder nicht genug Wärmeenergie vorhanden ist, um die Feuchtigkeitshärtungsreaktion zu erleichtern, Lösungsmittel abzulüften und die Möglichkeit zu schaffen, dass die Blase an die Oberfläche fließt und platzt bevor die Beschichtung zu dick wird.

Blasenbildung

Blasenbildung und Blasenbildung werden oft mit dem gleichen Grund verwechselt. In Wirklichkeit handelt es sich bei einer Blase um eine Art Blasenbildung, die durch ein bestimmtes Phänomen verursacht wird, während eine Blase durch mehrere Mechanismen entstehen kann. Die Hauptkraft bei der Blasenbildung ist der Druck der durch die Beschichtung ausgeübten Feuchtigkeit, der üblicherweise als osmotischer Druck bezeichnet wird. Ursachen für Blasenbildung sind unter anderem:

Blasen und Blasen unterscheiden sich auch dadurch, dass Blasen mit Flüssigkeit gefüllt sind, während Blasen mit Gas gefüllt sind, wobei die gleichen Prinzipien gelten, die beispielsweise bei einem mit Helium gefüllten Ballon gelten. Wenn der Ballon in einem warmen Raum gefüllt und an einen kalten Ort im Freien gebracht wird, schrumpft er; Wenn der Ballon in einer kalten Umgebung gefüllt und in einem warmen Raum platziert wird, kann es ebenfalls zu einem Platzen kommen, da sich der Druck und das Volumen über die Bruchstelle des Ballons hinaus ausdehnen.

Wasser, sowohl in flüssiger Form als auch in Dampfform, hat die Fähigkeit, ausreichend Kraft auszuüben, um sich in und sogar durch semipermeable Beschichtungen zu drücken. Es gibt Tests während der Formulierung von Beschichtungen, wie z. B. ASTM D570, Standardtestmethode für die Wasseraufnahme von Kunststoffen, um dabei zu helfen, die Menge an Lösungsmitteln, wie z. B. Wasser, vorherzusagen, die im Laufe der Zeit von der Beschichtung absorbiert werden. Die gesammelten Informationen helfen dabei, die richtigen Lösungen für die spezifischen Umgebungen bereitzustellen. Es wäre beispielsweise unklug, eine Beschichtung mit einem gesättigten Wasseraufnahmewert von über 50 Prozent zu wählen, was bedeutet, dass die Beschichtung 50 Prozent ihrer ursprünglichen Masse an Wasser aufnimmt, und zwar für eine Fläche, die länger als einen Tag oder länger unter Wasser steht zwei.

Die zentralen Thesen

Die gemeinsamen Themen dieses Artikels lassen sich in vier Hauptpunkten zusammenfassen:

Ein ausgebildeter Dachbeschichtungsfachmann des Herstellers ist eine unschätzbar wertvolle Informations- und Lösungsquelle. Nutzen Sie das Wissen der Person im Voraus, um sicherzustellen, dass die Beschichtung nach dem Auftragen eine optimale Leistung erzielt.

Jason Smith ist leitender Wissenschaftler bei The Garland Company in Cleveland, Ohio. Er verfügt über mehrere Patente in den USA und im Ausland, die sich direkt auf Dächer beziehen, und hat mehrere Artikel zu Beschichtungsformulierungen, Anwendungen und behördlichen Vorschriften verfasst. Smith hat einen Bachelor-Abschluss in Chemie von der University of Pittsburgh und einen Master-Abschluss in Polymerchemie und Beschichtungen von der DePaul University in Chicago. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an: Jason Smith, [email protected].