Michem Hydroxypropyl-Stärkeether (HPS) sorgt in zementären Fliesenklebern für eine außergewöhnliche Verwindungsfestigkeit, indem es einen hochviskosen, thermisch stabilen Film auf den Partikeloberflächen bildet. Bereits bei Dosierungen von nur 0,02%–0,10% des Trockenmischgewichts bildet HPS ein dreidimensionales rheologisches Netzwerk, das das Verrutschen von Keramikfliesen an senkrechten Wänden verhindert – die häufigste Fehlerursache bei der Fliesenverlegung. Bei gleichzeitiger Verwendung mit Michem HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose) in einer reduzierten Dosierung von 0,15%–0,35% ermöglicht HPS bei 0,05% eine Reduzierung des HPMC-Verbrauchs um 20–30% und verbessert gleichzeitig die Klassifizierung der Standfestigkeit von „mäßig“ auf „ausgezeichnet“. Gemäß den Klassifizierungsanforderungen der EN 12004 C2 müssen Fliesenkleber unter Belastung ein Absacken von ≤0,5 mm aufweisen; Formulierungen mit 0,05%–0,07% Michem HPS erreichen durchweg ein Absacken von ≤0,3 mm. Der Wirkmechanismus ist zweigeteilt: (1) HPS quillt bei Kontakt mit Wasser auf und bildet einen viskosen Film, der Zement- und Zuschlagstoffpartikel miteinander verbindet, und (2) seine Hydroxypropylsubstitution verstärkt die assoziative Verdickung und sorgt für eine Fließspannung, die den Schwerkräften bei schweren großformatigen Fliesen entgegenwirkt. Für Rezepturchemiker ist Michem HPS kein Ersatz für HPMC – es ist ein Rheologieverstärker, der die Wasserrückhaltefähigkeit von HPMC ergänzt, und beide müssen gemeinsam eingesetzt werden, um eine optimale Leistung auf vertikalen Flächen zu erzielen.
Das Absacken von Fliesenkleber ist nicht nur ein ästhetisches Problem – es ist ein Problem der strukturellen Integrität, das zu Nachbesserungen, Gewährleistungsansprüchen und Reputationsschäden sowohl für Trockenmischungshersteller als auch für Bauunternehmer führt. Wenn ein Fliesenkleber während der anfänglichen Abbindephase der Schwerkraft nicht standhalten kann, verrutschen die Fliesen, bevor die zementäre Matrix eine ausreichende Festigkeit entwickelt hat. Die Folge: ungleichmäßige Fugen, abgelöste Fliesen und schließlich eine Ablösung unter Betriebslasten. Nach Branchenschätzungen aus den Projektüberprüfungen des Michem Technical Applications Teams machen Ausfälle aufgrund von Absacken etwa 25% aller Beschwerden über Fliesenkleber in Hochhaus- und gewerblichen Fassadenanwendungen aus.
Formulierungschemiker haben sich in der Vergangenheit auf erhöhte HPMC-Dosierungen (0,4%–0,6%) verlassen, um ein Absacken zu verhindern, und dabei den Kompromiss zwischen erhöhten Rohstoffkosten und einer möglichen übermäßigen Verzögerung bei hohen Zugabemengen in Kauf genommen. Michem HPS ändert diese Gleichung. Durch den Einsatz eines speziellen Additivs zur Rheologieregulierung können Formulierer die HPMC-Dosierung hinsichtlich Wasserrückhaltung und Verarbeitungszeit – den Hauptfunktionen von HPMC – optimieren und sich gleichzeitig auf HPS für die Absackbeständigkeit verlassen. Diese funktionale Trennung bietet sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile: bessere Absackbeständigkeit bei geringeren Gesamtkosten für Additive.
Für B2B-Akteure – F&E-Manager, technische Leiter und Einkaufsfachleute – ermöglicht das Verständnis des HPS-Anti-Sag-Mechanismus datengestützte Entscheidungen bei der Rezepturentwicklung. Die Zeiten, in denen “einfach mehr HPMC hinzufügen” die Standardantwort auf Beschwerden über ein Absacken war, sind vorbei. Ein gezielter, wissenschaftlich fundierter Ansatz unter Verwendung von Michem HPS als Rheologiemodifikator führt zu messbaren Verbesserungen der Verarbeitbarkeit und senkt gleichzeitig die Formulierungskosten.
Wenn ein zementärer Fliesenkleber mit einer Kelle auf einen vertikalen Untergrund aufgetragen und eine Fliese in das Mörtelbett gedrückt wird, wirken drei Hauptkräfte auf die Fliese: (1) die zur Masse der Fliese proportionale Schwerkraft, (2) die Haftkräfte des feuchten Mörtels und (3) der Reibungswiderstand an der Grenzfläche zwischen Fliese und Mörtel. Ein Durchhängen tritt auf, wenn die Schwerkraft die Summe der Widerstandskräfte übersteigt.
Der entscheidende Parameter ist die Fließgrenze — die Mindestschubspannung, die erforderlich ist, um ein Fließen auszulösen. Ein Mörtel mit einer Fließspannung unter etwa 80–120 Pa (abhängig vom Fliesengewicht) kann typische Keramikfliesen auf senkrechten Flächen nicht tragen. Standard-Fliesenkleber der Klasse C2 gemäß EN 12004 müssen bei einem Test mit einer Belastung von 5 kg eine Durchbiegungsbeständigkeit von ≤ 0,5 mm aufweisen. Praxisversuche gemäß den Protokollen der EN 12004-2 bestätigen, dass Formulierungen ohne spezielle Additive gegen Absacken häufig Absackwerte zwischen 0,8 und 2,5 mm aufweisen, insbesondere bei der Verlegung großformatiger Fliesen (≥ 60 × 60 cm, ≥ 20 kg/m²).
Michem HPS funktioniert über zwei unterschiedliche, sich jedoch ergänzende Mechanismen:
Mechanismus A – Bildung eines viskosen Films: Bei Kontakt mit Anmachwasser quellen HPS-Partikel auf und hydratisieren, wodurch ein durchgehender, viskoser Film entsteht, der die Zementkörner und Zuschlagstoffpartikel umhüllt. Dieser Film erhöht die Reibung und den Zusammenhalt zwischen den Partikeln und steigert so wirksam die statische Fließgrenze des Mörtels. Der Film wird durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Hydroxypropylgruppen und Wassermolekülen stabilisiert, wodurch ein physikalisch vernetztes Netzwerk entsteht, das einer Verformung unter Schwerkraftbelastung widersteht.
Mechanismus B – Assoziative Verdickung: Die Hydroxypropyl-Substituenten am Stärkekettengerüst verbinden sich mit Hydroxylgruppen an HPMC-Ketten und Zementhydratationsprodukten. Diese Verbindung zwischen den Polymeren schafft ein synergistisches rheologisches Netzwerk – HPMC sorgt für Wasserrückhaltung und den anfänglichen Viskositätsaufbau, während HPS zur Fließspannung und zum thixotropen Verhalten beiträgt. In vom Michem Technical Applications Team durchgeführten Praxistests wiesen Formulierungen mit 0,05% HPS + 0,25% HPMC im Vergleich zu Formulierungen mit 0,40% HPMC allein um 40–55% niedrigere Absackwerte auf, und das trotz eines geringeren Gesamtadditivgehalts.
Die folgende Datentabelle zeigt die Durchhangbeständigkeit von vier Fliesenkleberformulierungen, die alle gemäß dem Prüfverfahren für die Durchhangbeständigkeit nach EN 12004 (5 kg Belastung, 30-Sekunden-Test) geprüft wurden:
Formulierung | HPMC-Dosierung | HPS-Dosierung | Durchbiegung (mm) | EN 12004 C2 bestanden? | Kostenindex |
F1 (nur HPMC) | 0,401 TP3T Michem HPMC | 0% | 1.2 | ❌ Nein | 100 |
F2 (nur HPMC, hoch) | 0,551 TP3T Michem HPMC | 0% | 0.4 | ✅ Ja | 128 |
F3 (kombiniert) | 0,251 TP3T Michem HPMC | 0,051 TP3T Michem HPS | 0.3 | ✅ Ja | 89 |
F4 (kombiniert, heißes Klima) | 0,251 TP3T Michem HPMC | 0,081 TP3T Michem HPS | 0.2 | ✅ Ja | 91 |
Quelle: Interne Validierungsdaten des Michem Technical Applications Teams (2024–2025). Prüfverfahren: EN 12004-2 – Beständigkeit gegen Absacken, Betonuntergrund, 23 °C/50% relative Luftfeuchtigkeit.
Die Formulierung F3 weist das optimale Gleichgewicht auf: C2-konforme Durchhangbeständigkeit bei um 11% geringeren Formulierungskosten als die ausschließlich auf HPMC basierende Referenzformulierung (F1). Die Formulierung F4 mit erhöhter HPS-Dosierung für den Einsatz in heißen Klimazonen erzielt die beste absolute Durchhangfestigkeit (0,2 mm) bei nur geringfügig höheren Kosten als F3.
Nach den Erfahrungen unseres Teams für technische Anwendungen bei zahlreichen Bauprojekten in Südostasien und im Nahen Osten schneiden Fliesenkleberrezepturen mit einem Anteil von 0,05%–0,07% Michem HPS bei vertikalen Anwendungen unter realen Bedingungen durchweg besser ab als Rezepturen, die ausschließlich HPMC enthalten. Ein bemerkenswerter Feldversuch betraf die Verlegung von 60 × 120 cm großen Feinsteinzeugfliesen an der Fassade eines 40 Meter hohen Geschäftsgebäudes in Kuala Lumpur, wo die Umgebungstemperaturen während der Verlegung 35 °C überstiegen. Die HPS-haltige Formulierung (0,06% HPS + 0,28% HPMC) wies während des gesamten Arbeitstages ein Absacken von ≤0,3 mm auf, während die ausschließlich aus HPMC bestehende Formulierung eines Mitbewerbers (0,45% HPMC) nach 3 Stunden Verarbeitungszeit Durchhangwerte von über 1,0 mm aufwies.
Praxisversuche gemäß EN-/ASTM-Protokollen bestätigen, dass sich die saghemmende Wirkung von HPS am deutlichsten zeigt, wenn die Mischungen längeren Zeiträumen zwischen dem Anmischen und der Verarbeitung ausgesetzt sind – ein häufiges Szenario auf realen Baustellen, wo der angemischte Mörtel vor der Verwendung 30–60 Minuten lang in Eimern stehen bleibt. Der thermisch stabile Stärkefilm sorgt für eine rheologische Konsistenz, die HPMC allein unter diesen Bedingungen nicht erreichen kann.
Parameter | Spezifikation | Prüfverfahren |
Erscheinungsbild | Weißes, frei fließendes Pulver | Visuell |
Solider Inhalt | 98.0% | Gravimetrisch |
Viskosität (2%-Lösung, 20°C) | 400–1.200 mPa·s | Brookfield |
Feuchtigkeitsgehalt | ≤5% | Gravimetrisch |
pH-Wert (1%-Lösung) | 8-11.5 | pH-Messgerät |
Partikelgröße | ≥95%, Durchgang durch ein 80-Mesh-Sieb (≤350 μm) | Siebanalyse |
Schüttdichte | 0,45–0,65 g/cm³ | Haftdichte |
Aschegehalt | ≤0,5% | Verbrennung |
Weißsein | ≥85% | Spektralphotometer |
Empfohlene Dosierung (Fliesenkleber) | 0,021 TP3T–0,101 TP3T des Trockengutgewichts | — |
Verpackung | 25 kg PE-Sack, 500 kg/Palette | — |
Quelle: Offizielle technische Daten von Michem (michemicals.com/hydroxypropyl-starch-ether/ und michemicals.com/starch-ether/).
Komponente | Funktion | Dosierung (% w/w) |
OPC 42,5 N | Bindemittel | 35.0% |
Quarzsand (0,1–0,6 mm) | Aggregat | 58.5% |
Kalziumkarbonat (≤ 200 Mesh) | Füllstoff | 5.0% |
Michem HPMC (Viskosität 40.000–60.000 mPa·s) | Wasserrückhalt | 0.25% |
Michem HPS | Verhindert das Absacken / Rheologieregulierung | 0.05% |
Calciumformiat | Beschleuniger | 0.50% |
MikaVAE® RDP (VAE, Tg ~0 °C) | Polymermodifizierung | 0.70% |
Gesamt | 100.00% |
Anwendungsbedingungen | Michem HPS – Dosierung | Anmerkungen |
Standard-Innenwände, Fliesen ≤ 30 × 30 cm | 0.03%–0.05% | Ausgangsdosierung |
Großformatige Fliesen ≥ 60 × 60 cm | 0.05%–0.07% | Eine höhere Streckgrenze ist erforderlich |
Außenfassaden, heißes Klima (>35 °C) | 0.07%–0.10% | Thermische Stabilitätsreserve |
Leichtfliesen, Dünnbettverlegung (<3 mm) | 0.02%–0.04% | Geringeres Risiko von Durchbiegungen, Fokus auf Gleichmäßigkeit |
Poröse Untergründe (Porenbeton) | 0.05%–0.08% | Verhindert schnelles Austrocknen und Durchhängen |
Nein. HPS und HPMC erfüllen sich ergänzende Funktionen. HPMC ist für die Wasserrückhaltung unerlässlich – es verhindert ein schnelles Austrocknen in porösen Untergründen, was für die Zementhydratation und die Haftungsentwicklung entscheidend ist. HPS sorgt für eine rheologische Steuerung gegen Absacken, bietet jedoch allein keine ausreichende Wasserrückhaltung. Beide müssen zusammen verwendet werden. Gemäß den Prüfungen nach EN 12004 erfüllen Formulierungen, die ausschließlich HPS enthalten, die Mindestanforderungen an die Verarbeitungszeit und die Haftfestigkeit nicht.
Michem HPS mit einer Viskosität von 400–1.200 mPa·s (2%-Lösung, Brookfield, 20 °C) ist der Standard für Fliesenkleberanwendungen. Diese mittlere Viskosität bietet ein optimales Gleichgewicht zwischen Standfestigkeit und einfacher Dispergierbarkeit. Typen mit höherer Viskosität (bis zu 8.000 mPa·s gemäß dem werkseitigen Spezifikationsbereich) können für spezielle Fliesenkleber für großformatige Fliesen spezifiziert werden, die eine maximale Fließgrenze erfordern.
Bei den empfohlenen Dosierungen (0,02%–0,10%) hat Michem HPS einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Zughaftfestigkeit gemäß EN 12002. Im Validierungsprogramm des Michem Technical Applications Teams erreichten C2-Formulierungen mit 0,05% HPS + 0,25% HPMC durchweg eine Haftfestigkeit von ≥1,2 MPa – und übertrafen damit die C2-Anforderung von ≥1,0 MPa. Eine zu hohe HPS-Dosierung (≥0,15%) kann die Haftung aufgrund von übermäßiger Verdickung und verminderter Untergrundbenetzung beeinträchtigen.
Michem HPS ist mit allen in Fliesenklebern verwendeten Standardzementarten kompatibel – OPC (CEM I), Portland-Mischzemente (CEM II) und Calciumaluminatzemente für schnell abbindende Formulierungen. Der alkalische pH-Wert von HPS (8–11,5 in 1%-Lösung) ist mit dem alkalischen Zementmilieu kompatibel. In der Praxisvalidierung zeigte sich eine gleichbleibende Leistung bei den Zementen CEM I 42,5N und CEM II/A-LL 42,5R, die üblicherweise auf den asiatischen und europäischen Trockenmischungsmärkten verwendet werden.
Nein. HPS muss bereits während der Trockenmischphase beigemischt und mit den anderen Pulverkomponenten homogenisiert werden. Eine nachträgliche Zugabe von HPS-Pulver zum Nassmörtel führt nicht zu einer ausreichenden Dispersion und hat Klumpenbildung, eine ungleichmäßige Rheologie sowie mögliche Schwachstellen im Klebebett zur Folge. Sollten Probleme mit dem Absacken vor Ort auftreten, sollte die Ursache ermittelt werden – typischerweise übermäßige Wasserzugabe, unzureichendes Mischen oder Absorption durch den Untergrund – und durch eine Anpassung der Rezeptur auf Herstellungsebene behoben werden.
Quelle der Beweise | Wichtigste Erkenntnis | Relevanz |
Michem HPS – Produktspezifikationen | Viskosität 400–1.200 mPa·s; pH-Wert 8–11,5; Feststoffgehalt 98,0% | Eigenschaften des Grundmaterials, die eine Durchhangverhinderung ermöglichen |
EN 12004-1:2017 | Durchbiegung ≤ 0,5 mm für die Klassifizierung C2 | Gesetzliche Anforderungen an Fliesenkleber |
EN 12002:2008 | Haftzugfestigkeit ≥ 1,0 N/mm² nach Standardkonditionierung | Ergänzende Leistungsanforderung |
Michem – Team für technische Anwendungen – Validierung (2024–2025) | 0,05% HPS + 0,25% HPMC ergibt einen Durchhang von 0,3 mm gegenüber 1,2 mm bei alleiniger Verwendung von 0,40% HPMC | Direkte Vergleichsdaten |
ASTM D2196 | Brookfield-Rotationsviskositätsmethode | Prüfprotokoll zur Viskositätsbestimmung |
ISO 9001:2015 | Zertifizierung des Qualitätsmanagementsystems | Qualitätssicherung in der Fertigung |
Für wen es gedacht ist: Entwickler von Trockenmörtelmischungen, Forschungs- und Entwicklungschemiker, technische Leiter und Fachleute für Qualitätskontrolle, die mit zementären Fliesenklebern für vertikale Anwendungen arbeiten. Ebenfalls relevant für Händler von Bauchemikalien und technische Vertriebsingenieure, die Hersteller von Fliesenklebern unterstützen.
So entstand es: Die Leistungsangaben basieren auf den offiziellen Produktspezifikationen von Michem (michemicals.com) und anerkannten EN/ASTM-Prüfprotokollen. Die Vergleichsdaten zur Absackungsbeständigkeit stammen aus dem internen Validierungsprogramm des Michem Technical Applications Teams, das im Zeitraum 2024–2025 durchgeführt wurde. Die Beobachtungen aus der Praxiserfahrung stammen aus der Forschungs- und Entwicklungsarbeit des Michem Technical Applications Teams zur Rezeptur von Trockenmörteln auf den Baumärkten Südostasiens und des Nahen Ostens.
Einschränkungen: Die Ergebnisse vor Ort variieren je nach der lokalen Zementmineralogie, der Korngrößenverteilung des Zuschlagstoffs, den klimatischen Bedingungen und der vollständigen Mischungszusammensetzung. Die angegebenen Dosierungsbereiche und Leistungswerte sind Richtwerte und müssen durch Versuche vor Ort unter den tatsächlichen Projektbedingungen überprüft werden. Dieser Leitfaden ersetzt weder das technische Urteilsvermögen noch die Einhaltung der örtlichen Bauvorschriften.
Aktualisierungsrichtlinie: Die Überprüfung erfolgt jährlich oder immer dann, wenn die Produktspezifikationen von Michem oder die zitierten EN-/ASTM-Normen überarbeitet werden.
Michem Hydroxypropyl-Stärkeether (HPS) bietet eine gezielte, kosteneffiziente Lösung für die Verwindungsbeständigkeit in zementären Fliesenklebern für vertikale Anwendungen. Bei branchenweit niedrigen Dosierungen von 0,02%–0,10% sorgt es zuverlässig für eine der C2-Klasse entsprechende Standfestigkeit und senkt gleichzeitig den HPMC-Verbrauch um 20–30%. Die wichtigste Erkenntnis für Formulierer: HPS und HPMC sind keine Konkurrenten – sie sind sich ergänzende Werkzeuge. HPMC sorgt für die Wasserbindung; HPS regelt die Rheologie und verhindert das Absacken. Zusammen liefern sie eine Leistung, die keines der beiden Mittel allein erreichen kann.
Für Hersteller von Trockenmörteln, die Beschwerden über das Absacken von Wandfliesen beheben, die Rezepturkosten senken oder großformatige Fliesenkleber der nächsten Generation für Märkte in heißen Klimazonen entwickeln möchten, stellt Michem HPS eine bewährte, datengestützte Additivlösung dar. Wenden Sie sich unter michemicals.com/contact an Michem, um Spezifikationen und Muster zu HPS zu erhalten.
Ich bin Tinna und arbeite seit 15 Jahren in der Zelluloseether-Branche. Ich freue mich, meinen Beitrag mit euch zu teilen. Falls ihr gute Ideen habt, lasst es mich bitte wissen.
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