Veel mensen haken af bij woorden als acrylaat, monomeer, macromolecuul en modificeren. Stel u nu eens voor dat we een zwembad vullen met gekleurde tennisballen. Alles ligt los. Springt u in het zwembad dan is er een grote kans dat u de bodem raakt.
Vervolgens rijgen we die tennisballen aan elkaar met een touwtje. Er is als het ware een snoer van tennisballen ontstaan. In het zwembad gegooid, ontstaat er een netwerk. Vertaald naar de chemie noemen we dit een polymeer. De losse ballen kunnen we zien als monomeren. ‘Mono’ betekent één, ‘poly’ betekent veel en ‘meer’ betekent deel. Een polymeer dient als bindmiddel in de verf.
Nu doen we hetzelfde met pingpongballen en voetballen. Mengen we deze drie aan elkaar geregen balsoorten dan ontstaat er een terpolymeer: een mengsel van polymeren die uit drie verschillende componenten bestaat. Deze drie componenten kunnen verschillende monomeren zijn, met ontelbaar veel combinaties en verhoudingen. Zo kunnen we elk bindmiddel van samenstelling veranderen.
Copolymeren zijn weer polymeren die uit twee verschillende monomeren bestaan. Probeer u eens zo’n kluwen van aan elkaar geregen pingpong-, tennis- en voetballen voor te stellen. Geef ze denkbeeldig verschillende kleuren en u begrijpt hoe complex bindmiddelen/polymeren kunnen zijn qua samenstelling.
Soorten bindmiddelen
Tot zover de chemie. We gaan nu over naar de soorten bindmiddelen. Over het algemeen wordt in de verfindustrie gesproken over kunstharsdispersie of acrylaatdispersie. De naam geeft het al aan. Een bindmiddel dat door middel van een chemisch proces is gemaakt. Acrylaat is een veelzijdig gebruikt bindmiddel, maar hoe ziet dat er uit en wat is het?
Plexiglas kent u. Dat is gemaakt van acrylaat. Acrylaat is een kleurloze hars die goed elastisch is. Een populaire naam voor acrylaatverf is latexverf. Latex is van origine het sap uit de rubberboom. Vinyl is ook een bindmiddel. De bekende grijze regenpijp is gemaakt van polyvinylchloride (pvc).
Maar hoe krijg je nu plexiglas, of zo u wilt acrylaathars, in een verf? Met een heel moeilijk chemisch procedé wordt de harsacrylaat gedispergeerd in water. Dispergeren is fijn verdelen in water. Vandaar de naam dispersieverf.
Samenvattend: als we het monomeer van acrylaat fijn verdelen in water, krijgen we een dispersie. Die acrylaatdeeltjes zijn heel fijn verdeeld in water. Zo fijn, dat de diameter van die acrylaatdeeltjes bij de blauwe golflengte van het licht komen. Als u een emmer latexverf openmaakt ziet u het vaak, een blauwige gloed. Dit wordt het Tindall-effect genoemd.
Modificeren
U kunt zich voorstellen dat er bindmiddelen zijn met verschillende hardheden. Nu moeten die bindmiddelbolletjes in elkaar vloeien. Harde bindmiddelen vloeien moeilijk in elkaar, zachte bindmiddelen vloeien gemakkelijk in elkaar. Temperatuur speelt daarbij een rol. Bij hoge temperaturen vloeien de deeltjes goed in elkaar.
We kunnen dat in elkaar vloeien beïnvloeden door een glycol toe te voegen. Dit noemen we ook wel een weekmaker. Glycol wordt ook gebruikt als antivries in uw auto. Glycolen zijn zeer traag verdampende oplosmiddelen.
Het moment dat de bolletjes bij een bepaalde temperatuur in elkaar vloeien, noemen we de Minimale Filmvormings Temperatuur (afgekort als MFT). Is deze temperatuur 50 graden Celsius dan heb je niets aan dit bindmiddel. Doen we er wat glycolen bij dan kunnen we de MFT instellen tot bijvoorbeeld 5 graden Celsius.
Uiteraard kun je een muurverf niet onder de 0 graden verwerken, want dan bevriest het water. Het instellen van de MFT noemen we modificeren. Gemiddeld genomen wordt de MFT ingesteld bij 5 à 7 graden Celsius.
Maar we zijn eigenwijs en brengen de muurverf toch bij en temperatuur onder 5°C aan. Wat gebeurt er dan? Wat zien we? Niets. Schijn bedriegt. Als we deze waterverdunbare muurverf zouden hebben aangebracht zonder pigment en vulstoffen, dan ontstaat kleurloze latex.
Als we die zouden drogen onder de MFT dan zult u zien dat de bindmiddelbolletjes niet in elkaar zijn gevloeid. De muurverf is een ‘vergiet’ geworden en niet meer watervast. Kijk dus altijd even in het kenmerkenblad van uw verffabrikant wat de MFT is en maak bovenstaande fout niet.
Voegen we glycol aan het bindmiddel toe dan praten we over extern modificeren. Met een speciale techniek kunnen we glycol ook in het bindmiddel inbouwen. Dit noemen we intern modificeren.
Samenvattend: we hebben een dispersie bindmiddel gemaakt en gemodificeerd. Brengen we een laag aan, dan ontstaat er een kleurloze verffilm. Voegen we vulstoffen en pigmenten toe, dan ontstaat de bekende, dekkende muurverf. In de volksmond latexmuurverf genoemd.
Peper en zout
Peper en zout,bzo noemen verflaboranten de kleine toevoegingen aan verf. Nu zijn waterverdunbare bindmiddelen erg gevoelig voor bederf. U hebt het vast wel eens geroken, een bedorven emmer muurverf. Ruikt naar rotte eieren. Daarom wordt vaak een klein beetje bactericide toegevoegd, een middel dat bederf voorkomt. Bij schimmelwerende muurverf wordt een zeer kleine hoeveelheid van een schimmelwerende stof toegevoegd. Dit voorkomt schimmelgroei in vochtige ruimten, zoals bijvoorbeeld badkamers.
Een bacterieremmende muurverf wordt wel in ziekenhuizen toegepast. Er is dan een speciaal preparaat toegevoegd dat bacteriegroei voorkomt. Dus even opletten dat een schimmelwerende muurverf anders werkt dan een bacterieremmende muurverf! Naast de genoemde preparaten worden nog meer toevoegingen gedaan. Denk bijvoorbeeld aan een ontluchtingsmiddel en ontschuimingsmiddel.
Sla waterverdunbare muurverf altijd vorstvrij op. Als waterverdunbare muurverf eenmaal bevroren is geweest, ontstaat ook bederf. Dus niet op een winterse nacht latexverf in uw auto of bus laten staan.
Combinaties
Acrylaat muurverf is eigenlijk de meeste bekende muurverf op de wereld die er is. Deze kun u weer onderverdelen in binnen- en buitenkwaliteiten. Er zijn ontzettend veel combinaties van bindmiddelen mogelijk.
Nanotechnologie wordt ook toegepast in muurverven. Heel simpel uitgelegd komt het er op neer dat de holten tussen pigmenten, vulstoffen en bindmiddelen worden opgevuld met kleinere deeltjes. Er ontstaat dan een egaal gesloten en goed gevulde verffilm.
Er zijn bindmiddelen die UV-vernettend zijn, dus alleen buiten toepasbaar. Ook kennen we de zeer elastische muurverven die worden toegepast op ondergronden die scheurvorming vertonen of over sierpleisters.
U ziet dat het aantal muurverven dat samengesteld kan worden uit diverse bindmiddelen en toevoegingen enorm is. Muurverven zijn leverbaar in diverse glansgraden. Het is technisch niet mogelijk om een waterverdunbare muurverf te maken die echt hoogglanzend is. Inmiddels zijn er diverse waterverdunbare muurverven die zeer goed reinigbaar zijn en niet opglanzen als deze worden schoongeborsteld. Vraag uw verfleverancier om hulp voor de juiste toepassing.
Auteur: Bert de Jong
*) Dit artikel kwam tot stand in medewerking met René Catsburg, Loes van Elven en Denise Klomp, medewerkers van PPG te Uithoorn.
Dispersie
Een dispersie is een colloïdale oplossing van een vaste stof in een vloeistof. Sigarettenrook is een voorbeeld van colloïdale oplossing van een vaste stof in een gas. Een colloïde is een klein deeltje dat groter is dan een molecuul en een diameter heeft van 1 tot 1000 nm. Een nanometer is een miljardste deel van een meter.
Klassiekers
Silicaat muurverf: eigenlijk is dit een vreemde muurverf in de verfchemie. Silicaatverf wordt ook wel een minerale- of Keimverf genoemd. Keim naar de uitvinder van dit type verf. Het bindmiddel is op basis van waterglas en geeft een verkiezeling met de minerale ondergrond. Een prima verf voor pleisterlagen en andere minerale ondergronden. Door de verkiezeling met de ondergrond kan het eigenlijk nooit afbladderen. Wat is waterglas? Dit is een siliciumverbinding in vloeibare vorm. Het wordt gebruikt om aardewerk potten waterdicht te maken. Wordt een silicaat muurverf gemengd met latex bindmiddel, dan ontstaan de zogenaamde siloxan muurverven.
Kalkverf: kent u het schilderij ‘Het straatje van Vermeer’? Op het afgebeelde huis is kalkverf gebruikt. Bij de deurpost is er wat nonchalant besneden en de wand is vervuild door de mensen die met de rug tegen de muur hebben gezeten. Men dacht vroeger dat kalkverf tegen de pest hielp. Er zit een kleine kern van waarheid in omdat kalkverf, net als zeep, alkalisch is. Kalkverf wordt nog wel gebruikt in de restauratiesector.
Voorstrijken
Verffabrikanten adviseren vaak voor te strijken met een speciaal middel. Vaak is dit een kleurloze hars. Het doel van dit voorstrijken is drieledig. Het heft een onregelmatig zuigende ondergrond op, het heft een zuigende ondergrond op en het scheelt in het materiaalverbruik van de muurverf die er overheen moet. Let er wel op dat er geen film achterblijft. Het voorstrijkmiddel moet net in de ondergrond getrokken zijn.