2015/6/23

上課嚕!聚硅氧烷塗層特性


一個特性極佳的車體鍍膜塗層材料,勢必要考慮到全面性最佳化,包含各種汙染物的抵抗性、漆面亮澤度、成膜硬度等,這也造成研發人員最大的挑戰。


聚硅氧烷結構


組成為 R=Si(矽)、H(氫)、Methyl(甲基)、Phenyl(苯基)、Aryl(芳基)、Other Alkyl(其他烷基),通式為 [RnSiO4-n/2]m,其中R代表有機團簇,如甲基、苯基、烷基、芳基等,n為矽原子所鍵結的有機團簇數量,m為聚合度。

R/Si 比值因素


聚硅氧烷屬於硅氧鍵結(Si-O)無機質架構,可以鍵結許多的有機團簇,提供塗層材料不同特性,決定疏水性、成膜硬度等表現,但其鍵結團簇數量是有限度,所以有機團簇(R)與硅(Si)的比值控制著聚硅氧烷的特性指標,不同高低比值影響著固化性、成膜柔韌性、成膜軟硬度、耐熱性、耐熱開裂性等。

R/Si比值越小,固化性能增加,反之減少:
可提高成膜硬度,無需靠高溫烘烤或添加催化劑加速膜層固化,但卻影響膜層柔韌性,導致膜層容易碎裂。

有機團簇種類因素


聚硅氧烷的有機團簇種類,同樣也會影響塗層特性,
當有機團簇為甲基基團,提供良好的熱穩定性、疏水性、耐電弧性等;
當有機團簇為苯基基團,提升氧化、熱穩定性與塗層硬度等;
當有機團簇為亞甲基基團,改善塗層固化性;
當有機團簇為乙基基團,改善聚硅氧烷與有機團簇相容性;
當有機團簇為長鏈烷基,再次強化疏水性。

結語


塗層材料的矛盾性?
膜層硬度高可提供車體鍍膜耐磨性,卻容易導致塗層脆裂崩解,然而為避免塗層脆裂崩解,提高R/Si比值,減少塗層硬度,卻又導致塗層不耐磨損;再者可添加的有機團簇總量是有限制的,故各種有機團簇的比例,更顯得重要!良好的塗層材料必須多方面兼顧所需特性,但卻無法發揮專一特性到達極限,這就是塗層材料研發的難處。

相輔相成、相得益彰之日本類玻璃鍍膜


Stage1第一劑:
著重塗層硬度,添加較高比例的苯基基團,塗層疏水性稍微降低。

Stage2第二劑:
著重塗層的亮澤度與疏水性,添加較高比例的甲基基團或是長鏈烷基,塗層硬度較為柔韌。

雙劑施工互補其短處而揚其長處,將兩者的特性一併發揮,目前鍍膜耐久紀錄持續累積一年三個月皆無需回廠鍍膜維護,相信車主們能繼續為我們做見證。

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