康達科技集團(Qanta Group)， 是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用製程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上曆史，與全球500強企業有合作銷售經驗，是一家集科研，開發，生產及銷售為一體的國家級高新技術企業，擁有國際化品質，技術和管理及提供一條龍Silicone 材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網絡，可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案。

房屋裝修和維修保養的增加推動了建築塗料的增長。消費者希望有機會重新改造新家，而塗料是很容易使住宅再次變新的一個元素1。消費者希望外牆塗料具有優異的耐候性、長期耐久性和防紫外線功能，平均使用周期能夠超過20年。同時也希望塗層外觀“幹淨整潔”，降低清洗的次數，必須在經過這麼多年以後還能保持良好的外觀。

耐沾汙自清潔已成為熱門話題。耐沾汙一直很重要，但是在當前的氣候條件下顯得尤其重要。塗料供應商渴望得到市場數據、戶外測試以及證明塗料汙垢排斥性如何提高的證明材料，並將其塗料作為具有最好耐沾汙性技術的產品銷售。有機矽能提供耐水性，可降低表麵的水分含量，從而提高耐沾汙性。

有機矽化學

術語“有機矽”是指具有如下最簡式R2SiO的化合物，它類似於最簡式為R2CO或酮的有機化合物2。矽與碳是相似，都是四價；然而在其基態，沒有證據支持有雙鍵的形成。因此，真正的最簡式應該寫成R2SiO2(½)，其中矽有四個單鍵2。

矽烷是含有一個矽原子的化合物。據官能團Si-O鍵的不同數量，又細分成M、D、T或Q單元。圖1給出了矽烷的命名方法，將單一的Si-O鍵稱為單官能團或“M”單元。含有兩個Si-O鍵的矽烷稱為雙官能團或“D”單元，而三官能團的矽烷稱為“T”單元。四官能團的矽烷稱為“Q”單元，或稱為四官能團矽烷。含有矽-氧鍵的材料稱為矽氧烷。矽氧烷中含有兩個矽原子通過矽氧烷鍵結合的稱為二矽氧烷，具有三個矽原子的矽氧烷是三矽氧烷。聚矽氧烷是一種含有多於三個矽原子的矽氧烷2。

有機矽樹脂乳液和有機矽助劑化學及性能

許多化學品已經有百年的曆史，這提醒我們它們所能提供的重要優點，以及像有機矽這樣的化學品隨著時間推移的演變過程。1963年，水性有機聚矽氧烷技術的專利發明被申請，其中包括其在有機樹脂中的使用3。在塗料組合物中建議使用有機聚矽氧烷組分來提高耐粉化性、耐沾汙性、耐候性、憎水和優異的空氣和水蒸汽滲透性3。塗料中享有專利權的有機矽樹脂乳液已成功使用50多年了。在50年中，水性有機矽技術有了創新性進展，不斷加大了技術的強勁優勢。

有機矽樹脂就像甲基矽樹脂一樣是由含有矽氧烷的二官能度和三官能度的矽氧烷單元組成。如上述，選擇使用D和T矽氧烷單元就決定了樹脂的硬度和柔韌性。然後加入有機官能團提高防水性、堿穩定性，並增加與有機組分的相容性。烷氧基決定了反應活性、交聯、與基材的附著力和塗層的內聚力。起作用的化學結構就形成了矽氧烷樹脂的網絡體係，見圖2。網絡結構再形成疏水性的殼層，不允許水進入塗膜，但形成疏水性的孔和毛細管，允許該塗膜具有水蒸氣透過性。有機矽樹脂膠束通過保護表麵免受環境的降解作用增加了塗膜的疏水性。有機矽的防紫外線性能是優於其它漆基的重要特點。用矽氧烷鍵（Si-O-Si）增加了結構主鏈的紫外線保護作用，矽氧烷鍵的鍵能約110kcal/mol4。CC鍵的鍵能約85kcal/mol，而CO鍵能約87kcal/mol4。這種強度可以隻用添加較小的有機矽用量，物理性能即可表現出差異。總體而言，有機矽樹脂網絡結構增加了塗膜的疏水性，提高耐沾汙性，得到防潮性塗膜，並增加了塗膜的長期耐久性。

目前的市場上，有機矽樹脂乳液可以作為單獨的基料或塗料配方的樹脂改性劑。更常見的是，有機矽樹脂乳液由於其成本效益和較低用量時的有益性能而作為樹脂改性劑使用。有機矽樹脂分散在整個塗料中包覆顏填料，而有機漆基作為填料顆粒和基材之間的粘合劑5。有機矽樹脂提高了防水性，同時增強了膜的多孔性5。在塗料體係中有機矽的作用機理類似於有機漆基，見圖3的顯微照片。在高放大倍率下，礦物顆粒之間的小的彎液麵說明有機矽樹脂網絡結構的存在。有機矽網絡以極薄的薄膜均勻包覆了納米級二氧化鈦和其它填料，能增強塗料在納米範圍內的微觀結構，同時保留微孔。助劑給予額外的支持，通過部分滲透進入塗層和更多地排列在塗膜表麵而提高了防水性和目視的早期水珠。

了解有機矽改性劑在塗料施工後在性能時間方麵的有效性是重要的。有機矽乳液基料需要時間來形成塗層，而較低分子量的有機矽助劑在施工後幾乎立即就能減少水分的吸收。除了早期吸水性外，助劑的基本任務就是提高水的接觸角。表麵活性劑或分散劑可在該塗層表麵降低有機矽的初始效果，掩蔽有機矽的性能。塗膜暴曬於紫外光和水可提高表麵活性劑從塗層中釋放除去的速度，同時提高有機矽的性能。

塗料中使用的有機矽助劑通常是用二官能團的單元配製的，它能提高柔韌性，並具有高防水性的反應性化合物。三官能團的改性物能提高硬度和粘結力，能進行更多的交聯。分子量和活性基團可以決定助劑與表麵的相容性。添加的有機矽材料具有低黏度，其本身以及在塗料中優異的穩定性。其性能與它們的低表麵張力和疏水性組分有關，可改變水接觸角。用有機官能團進行改性得到重要的優點，尤其是如果使用含有氨基官能團的聚矽氧烷。

在使用聚二甲基矽氧烷的塗料中使用含有氨基官能團的聚矽氧烷化學結構（PDMS）的助劑的優點是耐久性、防水性、紫外光穩定性、降低表麵缺陷和經過多年暴曬後持久的性能。含氨基聚矽氧烷化學結構的助劑與基材具有更高的親和力，也能提高附著力。與標準的PDMS技術相比，這種類型的化學結構被洗出塗層的傾向並不存在。此外，這種含有氨基官能團的聚矽氧烷也可重塗，這是由於它們的烷基官能團改善了表麵能而使其具有這種優點。有機官能團和獨特的乳化體係使其在塗料市場更容易配製塗料，在不同類型的有機漆基體係中能靈活使用，這些有機漆基體係包括丙烯酸類、聚酯類、醇酸類、聚醚類、雜化類和聚氨酯等。