聚矽氮烷作為汽車鍍膜劑的應用及挑戰

聚矽氮烷的背景與根源

十幾年前，聚矽氮烷（Polysilazane）因其在汽車車身上的玻璃鍍膜保護作用而變得廣受歡迎。聚矽氮烷被認為是玻璃鍍膜技術的先驅，這使得它成為當今玻璃鍍膜技術的基礎。

聚矽氮烷的化學性質

聚矽氮烷是一種由矽 (Si)、氮 (N) 和活性氫基團組成的化合物。它能與空氣中的水分反應，形成玻璃狀的SiO2薄膜。根據聚矽氮烷的結構，它可分為「全氫聚矽氮烷」和「有機聚矽氮烷」。其中，全氫聚矽氮烷形成的是無機膜，而有機聚矽氮烷則有潛力形成具有更高性能的無機-有機雜化膜。

聚矽氮烷的應用挑戰

儘管聚矽氮烷在形成玻璃鍍膜上具備高硬度，但在實際應用中仍存在許多挑戰。首先，聚矽氮烷的反應速度快且難以控制，必須使用噴槍進行施塗，這增加了施工的複雜性和成本。此外，聚矽氮烷需要使用有機溶劑如二甲苯、甲苯等，這些溶劑對人體及環境都有害，並且會損壞車漆。

玻璃鍍膜的硬度與限制

聚矽氮烷的膜厚及硬度

聚矽氮烷塗層的硬度相當高，但這也使得塗層必須非常薄（1μm以下），否則容易出現裂紋，導致塗層變得渾濁。這樣的脆弱性限制了其作為長期保護膜的效果，尤其是在無塵室等環境良好的半導體工廠中，它只能作為臨時性塗裝劑使用。

聚矽氮烷與玻璃鍍膜的未來展望

儘管聚矽氮烷曾經是汽車車身玻璃鍍膜的首選材料，但隨著科技的進步，如今已經開發出基於烷基矽烷的高性能玻璃鍍膜劑，這些新產品在功能性上超越了聚矽氮烷，並且更環保、更易於施工。

聚矽氮烷替代品的興起

新一代玻璃鍍膜劑的優勢

目前市場上出現了多種類型的基於烷基矽烷的高性能玻璃鍍膜劑，這些產品採用先進的生產技術，具有高濃度的玻璃化成分矽 (Si)，並能夠減少水斑和離子沉積物的粘附，從而提升鍍膜的耐久性和美觀度。

有機聚矽氧烷的應用潛力

有機聚矽氧烷允許使用毒性較低的醇基溶劑，並且具有較低的分子量，使其更易於處理和塗佈。這些特點使得它成為當前市場上最具潛力的玻璃鍍膜材料之一