Eine regelmäßige Fassadenreinigung ist für den Werterhalt eines Objektes unerlässlich. Insbesondere die Reinigung poröser Fassadenmaterialien (z.B. Putz, Beton) stellt jedoch eine Herausforderung dar, da hartnäckige Verschmutzungen oft tief in derartige Baustoffe eindringen und sich in der porösen Struktur einlagern.

Hauptursache für die Verschmutzung von Fassaden sind ubiquitäre industrielle und verkehrsbedingte Emissionen wie fett- und ölartige Substanzen oder Dieselruß. Fett- und ölartige Substanzen benetzen die Oberfläche der Fassadenmaterialien und bilden hierbei einen fest anhaftenden, klebrigen Film aus (Primäranschmutzung), der die Anlagerung weiterer Schmutzkomponenten (Sekundäranschmutzung, z.B. Ruß) begünstigt.

Im Schmutz enthaltene Nährstoffe und Feuchtigkeit fördern ferner Moos- und Algenbewuchs oder Schimmelbefall der Fassaden (sekundärer mikrobieller Befall). Da bei porösen Fassadenmaterialien die hartnäckigen Anschmutzungen besonders tief eindringen, sind sie oft nur unter hohem Aufwand und Einsatz großer Mengen an Reinigungschemikalien zu entfernen.

Quasi-liquide Beschichtungssysteme zur Generierung öl- und wasserabweisender Oberflächen auf porösen Fassadenmaterialien wurden daher entwickelt. Derartige quasi-liquide Beschichtungssysteme basieren auf trifunktionalen Polymeren, die sich aus einer Polydimethylsiloxan-(PDMS)-Gruppe sowie einer solvophilen, kovalent vernetzbaren, substrataffinen Gruppe zusammensetzen.

In wässriger Lösung bilden die trifunktionalen Polymere durch Zusammenlagern der PDMS-Gruppen Assoziationskolloide aus, wobei die solvophilen, kovalent vernetzbaren, substrataffinen Gruppen die PDMS-Gruppen von der wässrigen Phase abschirmen und für eine hohe Wasserlöslichkeit der Kolloide sorgen.

Nach der Applikation kommt es im Trocknungsprozess zu einer Anreicherung der Assoziationskolloide auf der Fassadenoberfläche. Aufgrund der Inversion der Polarität an der Grenzfläche (Wasser zu Luft) kommt es im Folgenden zur Öffnung der Assoziationskolloide unter Ausbildung einer Schicht an ausgerichteten PDMS-Ketten an der Oberfläche des porösen Fassadenmaterials.

Kovalente Bindungen zwischen trifunktionalen Polymeren und Bestandteilen des Fassadenmaterials führen zu einer hohen Haftung und Stabilität des so ausgebildeten quasi-liquiden Beschichtungssystems.

Aufgrund der hohen Beweglichkeit der ausgerichteten PDMS-Ketten des quasi-liquiden Beschichtungssystems werden auch Flüssigkeiten niedriger Oberflächenspannung von beschichteten porösen Fassadenmaterialien abgewiesen und gleiten von diesen ab, wodurch die Verschmutzung beschichteter Fassaden deutlich verlangsamt werden kann.

Die weiterhin gute Benetzbarkeit der quasi-liquiden Beschichtungssysteme durch Wasser ermöglicht zudem eine einfache, schnelle und material-schonende wässrige Reinigung beschichteter poröser Fassadenmaterialien.

Der Forschungsbericht ist auf Anfrage bei FRT erhältlich.