康達科技集團(Qanta Group)， 是全球领先的有机硅解决方案供应商之一,致力于提供个性化的有机硅解决方案。其拥有从金属硅到特种有机硅材料的全方位产品供应链。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制程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上历史，与全球500强企业有合作销售经验，是一家集科研，开发，生产及销售为一体的国家级高新技术企业，拥有国际化品质，技术和管理及提供一条龙Silicone 材料应用整合。公司拥有广泛的销售和研发网络，可提供有利于未来可持续发展的创新技术和基于市场需求的解决方案。

房屋装修和维修保养的增加推动了建筑涂料的增长。消费者希望有机会重新改造新家，而涂料是很容易使住宅再次变新的一个元素1。消费者希望外墙涂料具有优异的耐候性、长期耐久性和防紫外线功能，平均使用周期能够超过20年。同时也希望涂层外观“干净整洁”，降低清洗的次数，必须在经过这么多年以后还能保持良好的外观。

耐沾污自清洁已成为热门话题。耐沾污一直很重要，但是在当前的气候条件下显得尤其重要。涂料供应商渴望得到市场数据、户外测试以及证明涂料污垢排斥性如何提高的证明材料，并将其涂料作为具有最好耐沾污性技术的产品销售。有机硅能提供耐水性，可降低表面的水分含量，从而提高耐沾污性。

有机硅化学

术语“有机硅”是指具有如下最简式R2SiO的化合物，它类似于最简式为R2CO或酮的有机化合物2。硅与碳是相似，都是四价；然而在其基态，没有证据支持有双键的形成。因此，真正的最简式应该写成R2SiO2(½)，其中硅有四个单键2。

硅烷是含有一个硅原子的化合物。据官能团Si-O键的不同数量，又细分成M、D、T或Q单元。图1给出了硅烷的命名方法，将单一的Si-O键称为单官能团或“M”单元。含有两个Si-O键的硅烷称为双官能团或“D”单元，而三官能团的硅烷称为“T”单元。四官能团的硅烷称为“Q”单元，或称为四官能团硅烷。含有硅-氧键的材料称为硅氧烷。硅氧烷中含有两个硅原子通过硅氧烷键结合的称为二硅氧烷，具有三个硅原子的硅氧烷是三硅氧烷。聚硅氧烷是一种含有多于三个硅原子的硅氧烷2。

有机硅树脂乳液和有机硅助剂化学及性能

许多化学品已经有百年的历史，这提醒我们它们所能提供的重要优点，以及像有机硅这样的化学品随着时间推移的演变过程。1963年，水性有机聚硅氧烷技术的专利发明被申请，其中包括其在有机树脂中的使用3。在涂料组合物中建议使用有机聚硅氧烷组分来提高耐粉化性、耐沾污性、耐候性、憎水和优异的空气和水蒸汽渗透性3。涂料中享有专利权的有机硅树脂乳液已成功使用50多年了。在50年中，水性有机硅技术有了创新性进展，不断加大了技术的强劲优势。

有机硅树脂就像甲基硅树脂一样是由含有硅氧烷的二官能度和三官能度的硅氧烷单元组成。如上述，选择使用D和T硅氧烷单元就决定了树脂的硬度和柔韧性。然后加入有机官能团提高防水性、碱稳定性，并增加与有机组分的相容性。烷氧基决定了反应活性、交联、与基材的附着力和涂层的内聚力。起作用的化学结构就形成了硅氧烷树脂的网络体系，见图2。网络结构再形成疏水性的壳层，不允许水进入涂膜，但形成疏水性的孔和毛细管，允许该涂膜具有水蒸气透过性。有机硅树脂胶束通过保护表面免受环境的降解作用增加了涂膜的疏水性。有机硅的防紫外线性能是优于其它漆基的重要特点。用硅氧烷键（Si-O-Si）增加了结构主链的紫外线保护作用，硅氧烷键的键能约110kcal/mol4。CC键的键能约85kcal/mol，而CO键能约87kcal/mol4。这种强度可以只用添加较小的有机硅用量，物理性能即可表现出差异。总体而言，有机硅树脂网络结构增加了涂膜的疏水性，提高耐沾污性，得到防潮性涂膜，并增加了涂膜的长期耐久性。

目前的市场上，有机硅树脂乳液可以作为单独的基料或涂料配方的树脂改性剂。更常见的是，有机硅树脂乳液由于其成本效益和较低用量时的有益性能而作为树脂改性剂使用。有机硅树脂分散在整个涂料中包覆颜填料，而有机漆基作为填料颗粒和基材之间的粘合剂5。有机硅树脂提高了防水性，同时增强了膜的多孔性5。在涂料体系中有机硅的作用机理类似于有机漆基，见图3的显微照片。在高放大倍率下，矿物颗粒之间的小的弯液面说明有机硅树脂网络结构的存在。有机硅网络以极薄的薄膜均匀包覆了纳米级二氧化钛和其它填料，能增强涂料在纳米范围内的微观结构，同时保留微孔。助剂给予额外的支持，通过部分渗透进入涂层和更多地排列在涂膜表面而提高了防水性和目视的早期水珠。

了解有机硅改性剂在涂料施工后在性能时间方面的有效性是重要的。有机硅乳液基料需要时间来形成涂层，而较低分子量的有机硅助剂在施工后几乎立即就能减少水分的吸收。除了早期吸水性外，助剂的基本任务就是提高水的接触角。表面活性剂或分散剂可在该涂层表面降低有机硅的初始效果，掩蔽有机硅的性能。涂膜暴晒于紫外光和水可提高表面活性剂从涂层中释放除去的速度，同时提高有机硅的性能。

涂料中使用的有机硅助剂通常是用二官能团的单元配制的，它能提高柔韧性，并具有高防水性的反应性化合物。三官能团的改性物能提高硬度和粘结力，能进行更多的交联。分子量和活性基团可以决定助剂与表面的相容性。添加的有机硅材料具有低黏度，其本身以及在涂料中优异的稳定性。其性能与它们的低表面张力和疏水性组分有关，可改变水接触角。用有机官能团进行改性得到重要的优点，尤其是如果使用含有氨基官能团的聚硅氧烷。

在使用聚二甲基硅氧烷的涂料中使用含有氨基官能团的聚硅氧烷化学结构（PDMS）的助剂的优点是耐久性、防水性、紫外光稳定性、降低表面缺陷和经过多年暴晒后持久的性能。含氨基聚硅氧烷化学结构的助剂与基材具有更高的亲和力，也能提高附着力。与标准的PDMS技术相比，这种类型的化学结构被洗出涂层的倾向并不存在。此外，这种含有氨基官能团的聚硅氧烷也可重涂，这是由于它们的烷基官能团改善了表面能而使其具有这种优点。有机官能团和独特的乳化体系使其在涂料市场更容易配制涂料，在不同类型的有机漆基体系中能灵活使用，这些有机漆基体系包括丙烯酸类、聚酯类、醇酸类、聚醚类、杂化类和聚氨酯等。