Beoordeling van de compatibiliteit van verven en kitten 2013/04.09

De aanbrenging van een verf op een kit leidt soms tot kleurveranderingen, onthechtingen of scheurvorming en vormt een vaak terugkerende bron van problemen voor de schilder. Dit artikel geeft de resultaten weer van compatibiliteitsproeven die uitgevoerd werden op dertien kitten en drie verfsoorten die representatief zijn voor de huidige markt. De bevindingen bevestigen de moeilijkheden waar de aannemers mee kampen en geven een idee van de te overbruggen obstakels om tot een goed resultaat te komen.
Het overschilderen van een kit gebeurt doorgaans om esthetische redenen. We stellen echter vaak fysisch-chemische of mechanische incompatibiliteitsproblemen vast tussen beide materialen.

Dergelijke schadegevallen maken vaak het onderwerp uit van aanvragen bij de afdeling Technisch advies van het WTCB. De vragen gaan meestal over de oorsprong van schade, de te vermijden of aan te raden verf- en kitproducten of -combinaties en aanvragen voor proeven ter plaatse ter beoordeling van de verenigbaarheid van beide materialen.

We publiceerden in 2010 reeds een eerste artikel over dit onderwerp (zie WTCB-Dossiers 2010/4.13). Hierin beschreven we de algemene problematiek, de voornaamste oorzaken van incompatibiliteit en reikten we enkele essentiële aanbevelingen aan. Om een duidelijker antwoord te kunnen formuleren op de herhaaldelijke aanvragen van de sector, voerde het WTCB tussen 2012 en 2013 een laboratoriumstudie uit waarbij het de compatibiliteit beoordeelde van een aantal kitten en verven die representatief zijn voor de huidige markt. We geven in dit artikel een overzicht van de belangrijkste bevindingen.

Beproefde producten

Er werden dertien kitten geselecteerd uit de belangrijkste productfamilies waarmee aannemers geconfronteerd kunnen worden (siliconenkitten, acrylkitten, MS-polymeerkitten, hybride-polymeerkitten). We beproefden in elke productfamilie meerdere producten met soms verschillende vervormingsklassen (zie tabel A).

A | Geselecteerde kitten: familie (chemische aard), aantal beproefde producten en vervormingsklasse
Productfamilie Aantal beproefde kitten Vervormingsklasse volgens de STS 56.1
Neutrale
siliconenkit
Traditionele kit 2 20 of 25
Kit die door de fabrikant beschreven wordt als overschilderbaar 2
Acrylkit 3 12.5
MS-polymeerkit 4 20 of 25
Hybride-polymeerkit 2 25

Er werden ook drie verven geselecteerd: een watergedragen acrylverf, een oplosmiddelgedragen alkydurethaanverf en een watergedragen polyurethaanacrylverf. Deze verfsystemen zijn representatief voor de systemen die men bijvoorbeeld zou kunnen gebruiken voor het overschilderen van schijnwerk-elementen en de erin voorkomende kitvoegen.

Uitgevoerde proeven

Er bestaat momenteel geen Belgische of Europese genormaliseerde proef waarmee men de compatibiliteit van een verf met een kit kan nagaan. De proeven die we in het kader van deze studie uitvoerden, werden voornamelijk afgeleid uit genormaliseerde proeven voor verven of kitten. We pasten deze proeven aan om rekening te houden met de beperkingen die verbonden zijn met de vereniging van beide materialen. We trachtten tijdens de proeven een beeld te krijgen van:
  • de toepasbaarheid van de verf op de kit. De gebruikte proef wordt beschreven in de Engelse norm BS 3712-2 uit 1973. Hij bestaat uit het opvolgen van de visuele evoluties (het optreden van scheuren, kleurveranderingen, onthechtingen, ...) in de verfstroken die gedurende verschillende tijdsintervallen aangebracht werden op de kit
  • de hechting van de verf op de kit. We gingen deze eigenschap na door een kleefband met een genormaliseerde hechtkracht op de verf te kleven en deze vervolgens af te rukken. Deze proef werd afgeleid uit de hechtingsproef die beschreven wordt in de verfnorm NBN EN ISO 2409 uit 2007. De hechtingsproeven werden uitgevoerd op de proefstukken die ook gebruikt werden voor de beoordeling van de toepasbaarheid
  • de invloed van versnelde verouderingen onder invloed van UV-stralen, variaties in de vochtigheidsgraad en thermomechanische trek- en drukcycli. Het gehanteerde proefprotocol komt uit de aanbeveling RILEM TC 139 voor de beoordeling van de duurzaamheid van kitten. Deze RILEM-aanbeveling verwijst voor de thermomechanische cycli naar de norm NBN EN ISO 9047 die ook vermeld wordt in de STS 56.1. De vervormingsgroottes die we tijdens de diverse cycli hanteerden, werden vastgelegd afhankelijk van de vervormingsklasse van de kit. Deze waarden waren groter naarmate de vervormingsklasse van de kit hoger was. Deze verouderingsproeven werden opgevolgd door hechtingsproeven die vergelijkbaar zijn met deze die in het vorige punt beschreven werden.

Resultaten

A. Rimpelvorming
B. Gebrekkig uitstrijken van de verf
C. Loskomen van de verf
1 | Voorbeeld van gebreken die optraden tijdens de toepasbaarheidsproeven op verven

We troffen uiteenlopende schadebeelden aan tijdens de proeven: vergeling, gebreken bij het uitstrijken van de verf, kleurverandering in de kit en/of in de verf, onthechting, scheurvorming, ... Afbeeldingen 1 en 2 geven hiervan enkele voorbeelden. De acrylverf liep het minste schade op, zowel tijdens de toepasbaarheidsproeven (evolutie van het uiterlijk) als tijdens de verouderingscycli (onthechting, scheurvorming). De alkydurethaanverf vertoonde de grootste incompatibiliteitsverschijnselen en uitzichtsgebreken in combinatie met zowat alle kitten (vergeling, zones met verschillende kleuren, rimpelvorming, ...) .

Wat de siliconenkitten betreft, leverden de toepasbaarheidsproeven op de verven uiteenlopende resultaten op. De acrylverf onthechtte zich van de traditionele siliconenkitten, maar bood weerstand tegen de afrukproef op kitten die omschreven worden als 'overschilderbaar'. De alkydurethaanverf hechtte goed op alle siliconen en de polyurethaanacrylverf onthechtte zich van alle siliconenkitten.

A. Rimpelvorming na
verouderingscycli met UV en vocht
B. Scheurvorming en afschilfering van
de verf na trek-drukbelastingen
2 | Voorbeelden van gebreken die optraden na verouderingscycli (de dikte van de kit bedraagt 12 mm)

Alle versfsoorten vertoonden de grootste schade na de verouderingscycli en meer bepaald na de trek- en drukbelastingen. De gebreken die optraden na de UV/vocht-cycli werden immers stuk voor stuk uitvergroot door deze mechanische vervormingen (zie afbeelding 2). Zo vertoonden verfsoorten die voorheen enkel rimpeltjes of plooitjes vertoonde, plots scheurtjes, barstjes en afschilfering. Vrijwel alle combinaties met alkydurethaanverf vertoonden een dergelijke evolutie evenals de helft van de combinaties met polyurethaanacrylverf. Alle verfsoorten die aangebracht werden op siliconenkitten vertoonden scheurvorming of onthechting en dit zowel op traditionele kitten als op zogenaamde 'overschilderbare' kitten.

B | Verf-kitcombinaties die voldoende weerstand boden aan alle proeven
Beproefde verven Compatibele kitten
Acrylverf
  • 2 van de 3 beproefde acrylkitten
  • 2 van de 4 beproefde MS-polymeerkitten
  • beide beproefde hybride-polymeerkitten
Alkydurethaanverf Geen enkele
Polyurethaanacrylverf
  • 2 van de 3 beproefde acrylkitten
  • 2 van de 4 beproefde MS-polymeerkitten

Van de 39 beproefde combinaties boden er slechts een tiental voldoende weerstand aan alle proeven. We kunnen met andere woorden besluiten dat slechts weinig verf-kitcombinaties goed verenigbaar zijn. Tabel B geeft de kitten weer die succesvol weerstand boden aan alle proeven, afhankelijk van de aangebrachte verf. Met uitzondering van hybride-polymeerkitten, stellen we vast dat de acryl- en MS-polymeerkitten die compatibel zijn met acrylverf ook compatibel zijn met polyurethaanacrylverf.

De grote impact van de verouderingscycli toont aan dat het altijd moeilijk zal blijven om de duurzaamheid van een bepaalde verf-kitcombinatie op voorhand te voorspellen, zelfs indien een bepaalde verf na zijn aanbrenging op een kit lijkt te hechten. De meest duurzame oplossing bestaat er dan ook uit om kitten niet te overschilderen, maar om gekleurde kitten te gebruiken. Deze resultaten bevestigen de aanbevelingen uit het vorige artikel over kitten. Hierin werd aangegeven dat siliconenkitten in de meeste gevallen niet overschilderd mogen worden, zelfs niet indien ze volgens de fabrikant 'overschilderbaar' zijn.

Deze studie vormt slechts een eerste benadering tot de problematiek van de compatibiliteit tussen verven en kitten. De proeven moeten nu uitgebreid worden naar andere verfsystemen om deze eerste tendensen te kunnen bevestigen. De opgelegde vervormingen tijdens de proeven waren steeds afhankelijk van hun vervormingsklasse. Bij minder zware belastingen – die men bijvoorbeeld bij binnentoepassingen kan aantreffen – zouden er zich met andere woorden minder ernstige gebreken kunnen voordoen. Dit is een van de onderwerpen die nog verder bestudeerd moet worden.

Ten slotte bleken de toepasbaarheids- en hechtingsproeven vrij eenvoudig uit te voeren in de praktijk. Ze zouden dan ook op de bouwplaats kunnen uitgevoerd worden om een eerste schatting te maken van de compatibiliteit tussen een bepaalde verf en kit. In combinatie met de vaststellingen van de wijzigingen die zich voordeden op de bouwplaats, zouden deze proeven in situ een eerste typering kunnen geven van de oorsprong van de incompatibiliteit (fysisch-chemisch, hechtingsgebrek of vervorming van de ondergrond) en zouden ze een hulp kunnen vormen bij het uitwerken van aangepaste oplossingen.


Volledig artikel


E. Cailleux, dr., adjunct-labohoofd, laboratorium Hout en coatings en technologisch adviseur (*), WTCB
J. Cortier, ing., ECAM
(*) Technologische dienstverlening REVORGAN – Revêtements organiques, gesubsidieerd door het Waals gewest.