日本類玻璃鍍膜(聚硅氧烷)結構與特性關係

一個特性極佳的車體鍍膜塗層材料，勢必要考慮到所以特性的最佳化，對於車輛使用上所面臨到的情況（包含對各種汙染物的抗性、漆面亮澤度、成膜硬度、），這些塗層特性缺一不可，這也造成塗層材料研發人員最大的挑戰。

聚硅氧烷屬於硅氧鍵結（Si-O）無機質架構為上烷基高分子材料，所謂高分子材料我們簡單形容就像是一隻蜈蚣有著許多的腳，這些腳可以鍵結許多的有機團簇，正因為這些有機團簇提供塗層材料許多特性，決定塗層的疏水性（親水性）、成膜硬度…等表現，但是高分子材料所能鍵結的團簇數量是有其限度，所以很難將各個塗層特性提升至極限，所以硅與有機團簇的數量比值，也就是所謂的R（有機團簇）/Si（硅）比值控制著聚硅氧烷特性的指標，一般來說聚硅氧烷的固化性、成膜柔韌性、成膜軟硬度、耐熱性、耐熱開裂性都與R/Si比值有關。

R/Si比值越小：聚硅氧烷固化性能越好，毋需靠熱能加速膜層固化，可提高成膜硬度，但卻影響膜層柔韌性，會導致膜層容易碎裂。

R/Si比值越大：聚硅氧烷則需要靠高溫烘烤(攝氏200～250度)或是添加催化劑來加速膜層固化，但相對的導致膜層硬度下降，卻增加膜層柔韌性。

由上述結果我們不難看出塗層材料的矛盾性，膜層硬度高可提供車體鍍膜耐磨性，但卻容易導致塗層脆裂而崩解，另一方面為避免塗層脆裂崩解提高R/Si比值，但減少塗層硬度卻又導致塗層不耐磨損，如果應用在車體鍍膜上可能洗個幾次車之後鍍膜層因洗車時與漆面產生磨擦力而受損，好的塗層材料必須多方面皆能兼顧，但每種特性卻無法發揮到極限，這就是塗層材料研發的難處。

除了R/Si比值會影響塗層特性外，以日本類玻璃鍍膜(聚硅氧烷)為例，其中R(有機團簇)的種類同樣也會影響塗層特性，幾例來說當有機團簇為-CH3（甲基基團），可賦予聚硅氧烷塗層良好的熱穩定性、疏水性、耐電弧性…等特性；當有機團簇為-C6H5（苯基基團），可賦予聚硅氧烷塗層良好的氧化穩定性、更加強化的熱穩定性、提升塗層硬度…等特性；當有機團簇為-CH2(亞甲基基團)，可改善塗層固化效果；當有機團簇為-C2H5（乙基基團），可改善聚硅氧烷與有機團簇相容性；當有機團簇為長鏈烷基（以碳元素為例，臨近原子之間重疊的σ軌域可以足夠強而可形成穩定的長鏈），可再次強化聚硅氧烷塗層疏水性。

用簡單一點的話來敘述，由於可添加的有機團簇總量是有限的，也就是上烷基高分子雖然像蜈蚣一樣有許多的腳可鍵結許多有機團簇，但這些腳的總數是有限量的，既然只能定量添加有機團簇，各種有機團簇的比例則更顯得重要，很難將所有優點集中在一罐車體鍍膜藥劑，所以日本類玻璃鍍膜(聚硅氧烷)分成stage1與stage2兩瓶鍍膜藥劑，stage1是第一劑著重塗層硬度的表現，就得添加比例較高的苯基基團，但苯基基團添加較多，會減少增加疏水性的甲基基團數量，此時塗層疏水性就會降低，stage2是第二劑著重在塗層的亮澤度與疏水性表現，就必需添加比例較高的甲基基團或是長鏈烷基，此時塗層疏水性表現搶眼，但塗層硬度下降，但柔韌度卻大大提升，這也是stage1與stage2互補其短處而揚其長，將兩者的特性一起發揮出來，光看我們顧客愛車做完日本類玻璃鍍膜(聚硅氧烷)stage1+stage2雙劑結晶型鍍膜施工，過了一年多的鍍膜狀況如此之好(都不需回廠鍍膜維護)，也應該就不難明白。

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高雄匠車體鍍膜 2015.06.17(未經同意請勿拷貝)
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