Bij de verwerking van dispersies staat de transformatie van een vloeibare transportfase naar een vaste, functionele laag centraal. Het materiaal wordt met rollers, kwasten of spuitapparatuur over de ondergrond verspreid, waarbij het water dient als drager voor de vaste deeltjes. Zodra de laag is aangebracht, start de fysische droging. Het water verdampt. De concentratie van de zwevende deeltjes neemt razendsnel toe. Door capillaire krachten worden de polymeerbolletjes naar elkaar toe gedreven tot ze fysiek contact maken.
Vervolgens vindt de coalescentie plaats. De deeltjes vervormen en vloeien ineen. Dit proces creëert een coherente film. De omgevingsfactoren zijn hierbij bepalend. Temperatuur beïnvloedt de zachtheid van de deeltjes, terwijl de luchtvochtigheid de verdampingssnelheid van het water dicteert. De ondergrond kan door zuiging het proces versnellen. Uiteindelijk resulteert dit in een gesloten structuur waarin pigmenten en vulstoffen stevig zijn ingebed, onoplosbaar in het medium dat hen oorspronkelijk transporteerde.
In de bouwpraktijk bepalen de gebruikte polymeren de specifieke eigenschappen van de dispersie. Acrylaatdispersies vormen de gouden standaard voor buitentoepassingen. Ze zijn UV-bestendig. Ze vergelen niet. Bovendien blijven ze flexibel genoeg om de werking van houten of minerale ondergronden op te vangen. Voor binnentoepassingen, zoals plafondafwerkingen, wordt vaak gekozen voor vinylacetaat (PVAc). Goedkoper. Maar ook gevoeliger voor vocht en verzeping. Een hybride vorm zijn de styreen-acrylaten. Deze bieden een verhoogde alkalibestendigheid en waterdichtheid, waardoor ze bij uitstek geschikt zijn voor primers op vers beton of als bindmiddel in flexibele tegellijmen.
Naast deze kunststofdispersies onderscheiden we siliconeharsdispersies. Deze verenigen het beste van twee werelden: de hoge dampopenheid van minerale systemen en de waterafstotende eigenschappen van synthetische harsen. Ze parelen water af. De gevel blijft droog. Minder kans op algengroei. Soms tref je nog natuurlijke dispersies aan op basis van lijnolie of caseïne, al blijven deze beperkt tot de ecologische nichemarkt.
Er heerst vaak begripsverwarring op de steiger. Men spreekt over emulsieverf, maar bedoelt een dispersie. Een emulsie is technisch gezien een mengsel van vloeistof in vloeistof. Olie in water. Een dispersie betreft echter vaste deeltjes in een vloeistof. In de verfwereld is de grens diffuus. Latex is ook zo'n term. Ooit verwees dit naar natuurlijk rubber uit de Braziliaanse rubberboom. Tegenwoordig is het louter een verzamelnaam voor watergedragen muurverven op basis van polymeerdispersies. Pure marketing.
Het fundamentele verschil met een oplossing (zoals bij solventgedragen alkydlakken) is de structuur. In een oplossing is het bindmiddel op moleculair niveau verdeeld in een solvent. Bij een dispersie blijven de bindmiddeldeeltjes als minuscule bolletjes aanwezig. Ze drijven. Ze lossen nooit op. Dit verklaart waarom een dispersie altijd een melkachtige kleur heeft voordat deze opdroogt tot een transparante of gekleurde film.
Een schilder roert in een verse emmer muurverf. De vloeistof oogt romig, bijna melkachtig wit, ongeacht de pigmentatie. Dit is de dispersie in rust; miljoenen polymeerbolletjes die stabiel in het water zweven. Zodra de roller de muur raakt, begint de transformatie. Het water verdampt. De kleur van de verf verdiept zich terwijl de deeltjes naar elkaar toe kruipen. Wat overblijft is een strakke, egale laag die na droging niet meer in water oplost.
Denk aan de verwerking van witte houtlijm bij een interieurtimmerwerk. Bij het aanbrengen is de lijm duidelijk zichtbaar als een witte pasta. Na het klemmen en drogen is de lijmnaad plotseling transparant. Het water is weggetrokken in de houtvezels. De voorheen losse kunststofdeeltjes vormen nu één massieve, onzichtbare brug tussen de houten delen. Sterker dan het hout zelf. Een puur fysiek proces van samensmelting.
Op de bouwplaats kom je het ook tegen bij het impregneren van een gevel. De vloeistof is dun, bijna als melk. De dispersie dringt diep door in de minerale poriën van de baksteen. De deeltjes zetten zich vast aan de binnenzijde van de poriën zonder deze volledig af te sluiten. Het resultaat? Een muur die water van buitenaf afstoot, maar waterdamp van binnenuit nog steeds doorlaat. Een subtiel evenwicht tussen bescherming en ventilatie.
De transitie van oplosmiddelrijke producten naar watergedragen systemen is niet vrijblijvend; het is wettelijk verankerd. In Nederland is de regelgeving rondom vluchtige organische stoffen (VOS) doorslaggevend voor de samenstelling van dispersies. Voor binnentoepassingen is het gebruik van solventhoudende producten door de Arbowetgeving nagenoeg uitgesloten om de gezondheid van de verwerker te beschermen. Het doel is helder. Minder schadelijke dampen op de werkplek. Geen OPS (Organisch Psychosyndroom) risico meer voor de schilder.
Op Europees niveau bepaalt de REACH-verordening welke monomeren en additieven in een polymeerdispersie mogen worden gebruikt. Fabrikanten moeten aantonen dat hun polymeren geen onaanvaardbare risico's vormen voor mens en milieu. Het is een complex administratief proces. Daarnaast geeft de productnorm NEN-EN 13300 een technisch kader voor de classificatie van watergedragen muurverven op basis van dispersies. Hierin worden zaken als schrobvastheid en glansgraad gestandaardiseerd. Geen vage marketingtaal, maar harde technische data die vergelijking tussen producten mogelijk maakt.
Voor professionele toepassingen zijn de veiligheidsinformatiebladen (SDS) leidend. Ze vormen het juridische fundament voor de risico-inventarisatie op de bouwplaats. Hierin staat exact welke hulpstoffen, zoals conserveringsmiddelen tegen bacteriële groei in de vloeibare dispersie, aanwezig zijn. Voor projecten met specifieke duurzaamheidscertificeringen zoals BREEAM of LEED worden vaak aanvullende eisen gesteld aan de emissies van de uitgeharde film, waarbij de dispersie moet voldoen aan extreem lage grenswaarden voor uitdamping na verwerking.
De ontwikkeling van dispersies begon niet in de bouw, maar in de zoektocht naar synthetische alternatieven voor natuurrubber. Jaren '30. Polymeerchemie stond nog in de kinderschoenen. In Duitsland en de Verenigde Staten experimenteerden chemici met de eerste vinylacetaat- en styreen-butadieen-dispersies. Water werd de drager. De industrie zocht onafhankelijkheid van natuurlijke grondstoffen. Een noodgreep tijdens de oorlogsdagen die de basis legde voor de moderne muurverf.
Na de wederopbouw verschoof de focus naar gebruiksgemak. In de jaren '50 verschenen de eerste consumentenproducten op basis van acrylaatdispersies. De markt voor de doe-het-zelver explodeerde door de snelle droging en het ontbreken van sterke solventgeuren. Professionals bleven echter sceptisch. Men zwoer bij de vertrouwde alkydharsen en terpentine. Een dispersie had destijds simpelweg niet de vloei, de glans of de hechting die een vakman eiste. De technologische inhaalslag duurde decennia. Fabrikanten verfijnden de emulsiepolymerisatie, waardoor de deeltjesgrootte steeds kleiner en uniformer werd, wat de filmvorming en de mechanische eigenschappen drastisch verbeterde.
De echte kanteling was juridisch, niet louter technisch. Wetgeving rondom Vluchtige Organische Stoffen (VOS) dwong de sector vanaf de jaren '90 richting watergedragen systemen. De Arbowetgeving gaf de nekslag aan solventgedragen binnentoepassingen. Wat ooit begon als een inferieur surrogaat, evolueerde door deze externe druk tot de ruggengraat van de hedendaagse bouwchemie. Vandaag de dag overstijgen high-end hybride dispersies de prestaties van hun voorgangers op vrijwel alle fronten, van UV-bestendigheid tot dampopenheid.