探討另一種先進塗層材料：聚硅氮烷

聚硅氧烷與聚硅氮烷這兩種先進塗層材料，本人在就讀研究所的時候就已經有閱讀過相關期刊，這兩種塗層材料特性可說是旗鼓相當，既然如此為何本店選擇日本信越化工所生產的聚硅氧烷，而不去選擇聚硅氮烷作為本店車體鍍膜塗層材料呢？關於這點我們有不使用聚硅氮烷的充足理由。

首先聚硅氮烷分成兩種型態，其一為有機聚硅氮烷（OPSZ）；其二為無機聚硅氮烷（PHPS），而無機聚硅氮烷又可稱之為全氫聚硅氮烷，其基本特性我們引用全球唯一生產聚硅氮烷的專業廠商"安智（AZEM）"對其自家產品的描述，可藉由安智對聚硅氮烷的描述中相信各位應該就了解聚硅氮烷基本特性，以及為何我們不採用聚硅氮烷作為本店車體鍍膜塗層材料的原因。

首先針對聚硅氮烷特性加以簡易說明，聚硅氮烷分子式：[R1R2Si–NR3]n，其中R1、R2、R3為可以是氫原子也可以用有機團簇來取代，也就是說聚硅氮烷可以鍵結氫原子也可以鍵結有機團簇，如果聚硅氮烷全部都是鍵結氫原子（H）則聚硅氮烷分子式為([H2Si–NH]n)，R1與R2被2個氫原子所取代，R3被1個氫原子所取代，可稱之為全氫聚硅氮烷，此時聚硅氮烷無任何有機團簇的鍵結，又可稱為無機聚硅氮烷（PHPS）。


↑ 上圖為全球唯一生產聚硅氮烷材料的生產製造商安智（AZEM）對其聚硅氮烷塗層材料的說明報告，我們將重點特地放大方便讓各位看清楚，其重點在於有機聚硅氮烷（OPSZ）的表面特性具有疏水性但塗層卻硬度低，倘若應用在車體鍍膜塗層上，會降低耐洗程度（因為洗車過程中使用洗車手套或是洗車海綿會對塗層產生磨擦力），所以並不適合用在車體鍍膜；另外無機聚硅氮烷（PHPS）雖然有著高硬度的塗層，但表面特性卻是親水性表現（也就是下雨天或洗車時一不注意容易會在漆面上引起水痕與水垢）。
再來我們可以看聚硅氮烷在塗層方面的應用，需要通過添加不同種類的"R"，這裡的"R"指的就是有機團簇（例如苯基、長鏈烷基、甲基…等），或是添加溶劑與各種添加劑來對聚硅氮烷改性，這也就說明就算是無機聚硅氮烷（PHPS）也"不可能是純無機質"，所以與我們先前曾經說過車體鍍膜所使用的塗層材料都是有機/無機混成塗料的說法不謀而合。


↑ 上圖說明如果使用有機聚硅氮烷（OPSZ）需加熱至攝氏450度，有機聚硅氮烷塗層才能轉變成無機陶瓷，此時塗層也才能擁有無機聚硅氮烷（PHPS）的硬度表現，但是以車體鍍膜來說將塗層加熱至攝氏450度以目前來說絕對無法達成。


↑ 上面期刊為中國大陸國防科技大學材料工程與應用化學系對聚硅氮烷的熱分解特性研究，其中PSZ就是聚硅氮烷在攝氏500度下，其特性表現依舊是有機聚硅氮烷，需加熱至攝氏1500度才能達成完善的無機聚硅氮烷玻璃陶瓷微晶態，就算PSZ在NH4(銨根離子)中，也需加熱至攝氏600度才能從有機聚硅氮烷轉向成無機聚硅氮烷。

從上述種種說明來看，倘若今天有車體鍍膜店家對各位說使用無機聚硅氮烷（PHPS）來為各位愛車進行施工，基本上這樣的塗層不可能有疏水性，再者這樣的塗層也不可能是純無機質，或是有車體鍍膜店家對各位說使用有機聚硅氮烷（OPSZ）來施工，這樣的塗層雖有疏水性，但塗層成膜後的硬度低，就算要提高成膜硬度也需通過熱分解(須極高溫度)來達成，或是添加如苯基基團這類的硬化劑為聚硅氮烷塗層改性，這也是我們無法使用聚硅氮烷這樣的塗層材料來作為車體鍍膜施工藥劑，如果各位對聚硅氮仍有所不了解之處，可參考 : 含硅聚合物-合成與應用這本書，這本書中有說明聚硅氮烷為何無法廣泛應用在商業行為上。

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高雄匠車體鍍膜 2015.08.27(未經同意請勿拷貝)
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