特性
聚硅氧烷涂层是无机-有机混合涂层,具有优异的抗紫外线降解性能。由于聚硅氧烷粘合剂的固有抗紫外线辐射降解,因此该技术被认为是各种面漆应用的高级技术。
聚硅氧烷涂层的固化机理比另外两种组分的固化涂层(如环氧树脂和聚氨酯)更复杂。尽管聚氨酯和环氧树脂以确定的粘合剂和硬化剂的化学计量比进行交联,但是聚硅氧烷通常既依赖于化学计量反应(例如,环氧-胺反应)又依赖于由水引发的副反应。水分固化模式的第二种模式使此技术也适用于单组分配方。
适用区域
聚硅氧烷涂层通常用作由于维护间隔较长而需要涂层高度耐用的地方(例如海上和桥梁)。在高腐蚀性环境中,可作为多涂层系统的面漆。当异氰酸酯因HSE相关原因而在某些地区被禁用时,它也是一种极好的不含异氰酸盐的聚氨酯替代品。
通用聚硅氧烷技术
高端聚硅氧烷涂层通常包括以下两类:环氧改性聚硅氧烷、丙烯酸改性聚硅氧烷
环氧改性聚硅氧烷通常可制成高交联度的涂层,形成坚硬、耐溶剂和耐化学、耐久性优异的的涂层。环氧改性剂可以是氢化环氧树脂或与聚硅氧烷的脂肪族反应产物。丙烯酸类涂层通常更柔软更柔韧,具有优异的耐久性。
涂层的耐久性由聚硅氧烷与有机聚合物的比例决定,而不由有机改性剂决定。实际上,有机改性剂意味着配方适当的环氧或丙烯酸改性的聚硅氧烷具有相似的耐久性。
单组分聚硅氧烷涂层主要依靠水分固化,通常比双组分聚硅氧烷涂层的耐溶剂性和耐化学性差。
另一种通用技术是聚硅氧烷改性的醇酸树脂或硅醇酸树脂,与标准醇酸树脂相比,它们具有更优异的耐久性,主要用于DIY外墙涂料,但由于单组分涂料的简单性,已在其他行业中使用多年。耐久性明显低于环氧和丙烯酸改性的聚硅氧烷树脂,现在被认为是一种过时的技术。
优点与限制
聚硅氧烷具有优良的抗紫外线降解性能,易用于高体积固体份。可从60-90%体积固体份中获得商业聚硅氧烷树脂产品。 高体积固体份涂层通常混合使用寿命短,但由于聚硅氧烷的水分固化,聚硅氧烷涂层的使用寿命通常为几个小时,对于溶剂较少的产品也如此。固化也很容易调节,即使在较低温度下也可以达到可接受的固化速度。聚硅氧烷的水分固化特性限制了厚浆应用。
虽然聚硅氧烷表现出优异的防腐性能,但膜厚度较厚与开裂和涂层失效相关。由于在高湿膜厚度下固化不充分和/或固化后出现涂层脆性和内部张力,涂层失效。应考虑相对湿度,因为在低湿度环境中固化速度会受到很大影响。
聚硅氧烷的混合使用寿命可能延长数小时,如果将混合涂料罐盖上,则混合后几天仍可使用。但是初始反应不依赖水分,将在规定的寿命期内完成,因此,在达到规定的混合使用寿命后施涂时,涂层性能会下降。
聚硅氧烷的表面能通常低于其他有机涂层。这影响饰面能力,为确保良好的附着力,某些情况下需要特别注意表面处理。