Metaalverf: hoe win je de eeuwige strijd tegen corrosievorming?

Metaalverf wordt vaak ingezet in de strijd tegen roest, maar hoe ontstaat roest nu precies? Kun je dat vermijden en welke rol speelt metaalverf daarin? De toepassing van dit soort verven maakt deel uit van een meerlagig verfsysteem met in de eerste plaats een primer. Waarom is die ‘grondlaag’ nu zo belangrijk? Ook van belang: wat doen we met oppervlakken die aan hoge temperatuurschommelingen onderhevig zijn? Denk bijvoorbeeld aan de kachel, de barbecue en radiatoren.

Specifieke verf voor metalen ondergronden

Metalen hekken, gietijzeren meubilair of andere metalen voorwerpen in en rond het huis geven elke woning een decoratieve en functionele ‘flair’. Op voorwaarde natuurlijk dat het metaal er op zijn best uitziet. Afbladderen, roest of andere verkleuringen zorgen ervoor dat het metaal er beschadigd of versleten uitziet. Gelukkig is er specifieke metaalverf om oude metalen oppervlakken nieuw leven in te blazen.

De applicatie van metaalverf is vrij eenvoudig, maar er zijn toch een aantal opties bij de keuze van de juiste verf. Elke fabrikant die metaalverf in zijn programma opneemt, ontwikkelt een eigen variant met specifieke ingrediënten in functie van corrosiebestrijding en duurzaamheid. Net als bij andere conventionele verven geldt doorgaans de regel dat hoe hoger de kwaliteit is, hoe hoger de prijs uitvalt. Wie opteert voor de goedkoopste metaalverf, zal naar alle waarschijnlijkheid inleveren op kwaliteit en (vooral) duurzaamheid.

In het kort: pro’s en contra’s van verf op olie- of waterbasis

Verf op oliebasis

Pro's

• Extreem duurzaam
• Kan gebreken effectiever afdekken
• Uitstekende dekking
• Kleuren kunnen dieper of levendiger lijken

Contra's

• Verven op oliebasis zijn duurder
• Neiging om sneller te verkleuren
• Moeilijker op te ruimen als het schilderwerk klaar is
• Langere droogtijd
• Geeft VOS en/of geur af
• Brandbaar

Verf op waterbasis

Pro's

• Eenvoudig toe te passen en schoon te maken
• Betaalbaarder
• Snellere droging
• Beste oplossing voor (kleinere) klussen binnenshuis
• Geen geur

Contra's

• Minder duurzaam
• Kan roestvorming veroorzaken
• Hecht niet effectief op gladde oppervlakken

Metaalverf op oliebasis

In weerwil van alle nieuwe ontwikkelingen om tegemoet te komen aan de vraag naar ‘gezondere’ verven, is en blijft metaalverf op oliebasis (vaak aangeduid als alkydverf) het beste type verf voor de afwerking van metaal.

Op olie gebaseerde metaalverf is duurzaam en beter bestand tegen roestvorming. De verf hardt uit tot een ondoordringbaar oppervlak dat bestand is tegen vlekken en water en UV-straling het hoofd biedt. De verf is gemakkelijk in een grotere laagdikte aan te brengen en kan daardoor eventuele gebreken in de ondergrond verdoezelen. Na het aanbrengen is het oppervlak gemakkelijk schoon te houden. Om het beste resultaat te krijgen, is het altijd aan te raden eerst een primer te gebruiken.

Metaalverf op oliebasis kan zonder primer, maar in de meeste gevallen zorgt een grondlaag voor een meer gelijkmatige afwerking. Nadeel van verf op oliebasis is dat de verf sneller kan vervagen/verkleuren en doorgaans duurder is dan andere verfopties. Olieverven zijn ook sneller ontvlambaar en verspreiden een eerder onaangename geur bij het aanbrengen. Verven op oliebasis zijn samengesteld uit alkydharsen, synthetische harsen of plantaardige olie, pigmenten en een oplosmiddel, meestal terpentine. Net dat oplosmiddel dat bovendien een hoog gehalte aan VOS (Vluchtige Organische Stoffen) omvat, geeft de nare geur af. Oppervlakken die baat hebben bij metaalverf op oliebasis zijn metalen hekken, tuinmeubilair, roosters en raamkozijnen.

Metaalverf op waterbasis

Watergedragen verven (vaak aangeduid als acrylverf) dragen in veel gevallen de voorkeur weg, niet in het minst omwille van het lagere aandeel VOS. De basis van watergedragen is een acrylaatharsdispersie van minuscule deeltjes acrylaat die verdeeld zijn in water. Deze dispersie ziet eruit als een melkachtige vloeistof maar droogt helder op door de verdamping van het water, waarbij de deeltjes op de ondergrond neerslaan in een flexibele (co-polymere) laag.

Een van de meest gewaardeerde voordelen van verf op waterbasis is de snelle droogtijd. Ze zijn ook gemakkelijk schoon te houden, geven geen onaangename geur af, zijn niet brandbaar en beter bestand tegen verkleuren of vervagen. Als men klaar is met schilderen, is het gereedschap snel en gemakkelijk schoon te maken met water, terwijl voor olieverf een chemisch oplosmiddel nodig is. Metaalverf op waterbasis is dus een gemakkelijkere en veiligere optie dan verven op oliebasis.

Helaas zijn er ook enkele nadelen verbonden aan verven op waterbasis. In tegenstelling tot verf op oliebasis kan na verloop van tijd roestvorming optreden, zeker als men de verf rechtstreeks op het oppervlak schildert zonder primer. Metaal heeft meestal een glad oppervlak, waardoor het voor de acrylverf moeilijk is om goed aan het oppervlak te hechten. Breng dus voor de zekerheid altijd eerst een primer aan op het metalen oppervlak. Op water gebaseerde verven zijn ook minder duurzaam dan verven op oliebasis, maar voor applicatie op metaal binnenshuis is het zeker een aanrader.

Kies je een glanzende, matte of halfglanzende afwerking?

Een belangrijk element bij de keuze van de metaalverf is de mate waarin het metalen oppervlak aan externe omstandigheden wordt blootgesteld. Wordt het te behandelen oppervlak intensief gebruikt (bv. metalen stoelen), moet het vaak worden schoongemaakt of wordt het dag na dag blootgesteld aan zon en regen?

Het is aangeraden een glanzende afwerking te gebruiken voor oppervlakken die vaak worden schoongemaakt of die worden blootgesteld aan zware atmosferische omstandigheden. Anderzijds oogt een matte afwerking beter op oppervlakken die niet te vaak worden gepoetst. Bij twijfel is de halfglanzende afwerking (semi-gloss) een flexibeler optie is die in bijna alle omstandigheden werkt. Het oppervlak is gemakkelijk schoon te maken met zeepsop en is ook duurzaam.

De beste keuze verf voor metaal is in de meeste gevallen een verf op oliebasis met een halfglanzende afwerking.

Hoe ontstaat roestvorming en wat is ‘roestwerende’ metaalverf?

Voor buitentoepassingen is het logisch dat de metaalverf roest- en vochtbestendig (waterafstotend) moet zijn.

Om te begrijpen hoe een roestwerende verf precies werkt, moeten we weten hoe en waarom roestvorming of corrosie precies optreedt. De meest bekende vorm van corrosie is het roesten van staal onder invloed van zuurstof en water. Corrosie is de aantasting van materialen door (elektro)chemische reacties.

Vormen van roestvorming

Er bestaan vele vormen van corrosie zoals:

• Putcorrosie: putcorrosie treedt op bij materialen die zich tegen corrosie beschermen met een oxide-laag, hierbij dringen deeltjes (vaak chloride-ionen) door in de beschermende laag.
• Spleetcorrosie: spleetcorrosie treedt op in kieren en spleten waar water in terechtkomt en daar, gezien het niet weg kan, een andere, gevaarlijkere samenstelling krijgt. Daarom is het belangrijk kieren en spleten af te dichten met plamuur of een andere hiervoor geschikte kit.
• Galvanische corrosie: galvanische corrosie vindt plaats onder invloed van potentiaalverschillen (zie verder) tussen twee verschillende metalen.
• Elektrolytische corrosie: elektrolytische corrosie is een gevolg van spanningsverschillen, bijvoorbeeld door problemen met het elektrische systeem. Elektrolytische corrosie kan erg snel grote schade veroorzaken en zelfs een goed verfsysteem kan hierdoor ernstig beschadigd raken. Bij elektrolyse kunnen de anoden snel aangetast worden en kunnen ook blaasjes of onthechting ontstaan.
• Zuurstofcorrosie: de belangrijkste corrosiereactie is, zoals hierboven aangegeven, deze waarbij zuurstof in combinatie met water of vocht reageert met ijzer of een ander metaal en dit weer terugbrengt in de geoxideerde toestand waarin het oorspronkelijk aanwezig was in de aarde (ijzererts). Sommige metalen, zoals aluminium, vormen bij zuurstofcorrosie een ondoordringbaar laagje metaaloxide op het oppervlak, waardoor de corrosie stopt. Aluminium heeft dus nauwelijks last van zuurstofcorrosie, hoewel het materiaal wel voor andere vormen van corrosie (zoals galvanische corrosie) gevoelig is.

Hoe ontstaat roestvorming?

Corrosie is altijd het gevolg van een elektrochemische reactie tussen vier elementen.

In de eerste plaats is er het potentiaalverschil tussen de polen kathode (-) en anode (+). Een potentiaal- of spanningsverschil is het verschil in potentiële elektrische energie tussen twee punten per eenheid van lading.

Het tweede element is een elektrolyt (= het medium tussen de polen, bijvoorbeeld vocht of water), het derde is zuurstof en het laatste een metallische geleiding, met name het metaal zelf. Als je één van deze vier elementen elimineert, is er geen sprake van roestvorming. Klinkt eenvoudig, maar dat is het niet. Het potentiaalverschil zit in het metaal zelf en kan je zelf niet weghalen. De metallische geleiding is het voorwerp van een vaste structuur die eveneens niet kan gewijzigd worden. Zuurstof weghalen kan, maar dat gebeurt alleen in uitzonderlijke gevallen, waarbij een deel van de metaalconstructie luchtdicht wordt afgelast. Inwendige corrosie is dan nog steeds mogelijk, maar na verloop van tijd stopt dat automatisch wanneer de zuurstof voor de verbranding op is. Blijft over: maken dat het metaal niet in contact komt met de elektrolyt en dat is precies wat metaalverf doet.

2 manieren om metaal met verf te beschermen

Er zijn twee manieren om metaal met verf te beschermen: de passieve bescherming (het ‘barrière-principe’ dat contact met de elektrolyt vermijdt) en de actieve bescherming/corrosiewering waarbij het potentiaalverschil tussen de metalen een belangrijke rol speelt. Bij een optimale corrosiebescherming worden beide principes gecombineerd.

Actieve en passieve corrosiewering

Om de actieve corrosiewering beter te begrijpen, keren we even terug in de tijd toen loodmenie gangbaar was als roestwerende grondlaag. Helaas mag loodmenie omwille van gezondheidsredenen niet meer toegepast worden. Het product is vervangen door ijzerglimmers (microscopische ijzerplaatjes die als schubben in een coatinglaag aanwezig zijn en zorgen voor een verminderde waterdoorlaatbaarheid van de coating), zink of aluminium primers die allemaal als actief roestwerend kunnen omschreven worden.

Het actief roestwerende element komt pas helemaal tot zijn recht als de elektrolyt met de primer in contact komt. Er is echter één nadeel: op het ogenblik dat de beschermende pigmenten van de roestwerende primer opgebruikt zijn, gaat het metaal toch nog corroderen.

Om zowel het metaal zelf als de actief corrosiewerende laag te beschermen, wordt gebruikgemaakt van het (tweede) passief roestwerende systeem dat ervoor zorgt dat het materiaal niet in aanraking komt (= de ‘barrière’) met een elektrolyt en bijgevolg de stroomcirkel niet rond kan gemaakt worden. In de praktijk uit zich dat in een hoge laagdikte, aangebracht in één of meerdere lagen verf. Dat kan in principe zowel een acryl, alkyd, acrylaat, epoxy of PU (polyurethaan) verf zijn of een combinatie daarvan.

Speciaal: hittebestendige metaalverf

In bepaalde omstandigheden moet metaalverf bestand zijn tegen hoge temperaturen. Denk aan een kachel, radiator, oven of barbecue. Eén van de eigenschappen van metaal is dat het als een zeer goede warmtegeleider fungeert. Daarom is een speciale verf nodig die tegen hoge temperaturen kan én bij verhitting geen giftige stoffen afgeeft. Een verf die niet is bestand is tegen temperatuurschommelingen gaat doorgaans niet lang mee en zal snel afbrokkelen of terug vloeibaar worden.

Er bestaat een brede range aan hittebestendige verven die temperaturen kunnen verdragen tot wel 1.000 °C. We moeten ons er wel van bewust zijn dat hittebestendige verf weliswaar resistent is tegen hoge temperaturen, maar geen brandwerende coating is en dus onvoldoende bescherming biedt tegen vlammen.

Hittebestendige metaalverven bestaan in verschillende uitvoeringen, waarvan de meeste verven voor huishoudelijke toepassingen gebaseerd zijn op één of twee componenten (epoxy, siliconen of polymeren) en in zowel watergedragen als oliegebaseerde versie bestaan. Over het algemeen kunnen we stellen dat hoe meer siliconen (siliciumdioxide) de verf bevat, hoe beter de weerstand zal zijn tegen hoge temperaturen.

Om het beste resultaat te krijgen, is het altijd aan te raden eerst een primer te gebruiken

Het belang van een primer

In de praktijk blijkt dat geen enkel verfsysteem volledig immuun is voor roestvorming. Water en zuurstof zullen altijd tot op zekere hoogte doordringen in een verflaag en aan de basis van corrosie liggen. Daarom is (nogmaals) de hechting van de primerlaag op de ondergrond zo essentieel voor een goede bescherming.

Denk eraan dat roest tot acht (!) keer het volume van metaal kan aannemen. Beginnende roest drukt de verf van het oppervlak en veroorzaakt daardoor verdere roestvorming. Een slechte hechting van de primer (of geen primer) zal dit alleen maar versterken. Een goede voorbehandeling is daarom een onmisbare stap voor het succes van het verfsysteem.

All-in-one producten

Er bestaan tegenwoordig ook meer en meer ‘all-in-one’ systemen (twee-in-één, drie-in-één) waarbij primer, ondergrond- en aflaklaag in één product gecombineerd worden. Nadeel van deze ‘schakelverf’ is niet de kwaliteit, die is goed, laat daar geen twijfel over bestaan. Wel dat de hoogst haalbare glansgraad zijdeglans (satijn of semi-gloss) is. Een hoogglans variant is amper tot niet realiseerbaar vanwege de bindmiddelen en bestanddelen die nodig zijn om een grondverf en lakverf in één te maken.

Na een aantal jaar verliest schakelverf ook steeds meer glans. Bovendien is de verf minder geschikt voor binnen, aangezien het in de meeste gevallen een verf is op basis van alkydharsen. Dit bindmiddel staat erom bekend dat wit-tinten en lichtere kleuren na verloop van tijd vergelen. De verkleuring is wel alleen esthetisch en doet dus niets af aan de werking van de verf.

Conclusie

Metaalverven mogen dan eerder als een nicheproduct worden weggezet, ze hebben zeker hun nut. Niet alleen omdat ze een decoratieve, maar ook en vooral een beschermende functie hebben. In de strijd tegen corrosievorming zijn ze zelfs onontbeerlijk.