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全氢聚硅氮烷(PHPS),商业代号IOTA-PHPS,是一种基于无机聚合物技术的革命性液体涂层材料,以其超强硬度、卓越耐候性和广泛基材适配性成为工业防护领域的核心材料。该产品以全氢聚硅氮烷为主成分,溶解于正丁醚等溶剂中形成无色透明液体(固含量20%),可通过灵活工艺转化为类二氧化硅(SiO₂)陶瓷涂层。
低温陶瓷化转化
在150℃以下即可通过Si-N键水解反应形成致密SiO₂结构(反应式:≡Si-N≡ + H₂O → ≡Si-O≡ + NH₃),大幅降低能耗要求。
双模式高效固化
室温固化:≥7天(适用于热敏基材)
加速固化:90%湿度+150℃环境仅需2小时
超凡物理性能
性能指标 | 氨水固化 | 高温固化 |
---|---|---|
硬度 (GPa) | 3 | 8-10 |
弹性模量 (GPa) | 60 | 100-130 |
铅笔硬度 | 9H (中华) | 6H (三菱) |
附着力(划格法) | 0级(无脱落) | |
透光率(可见光) | >90% |
极端环境耐受性
耐高温:800℃空气环境下结构稳定
耐化学腐蚀:抗盐雾、碱液及10%盐酸(约30天)
长效防护:防锈蚀、抗氧化、耐紫外老化
领域 | 具体应用 | 核心价值 |
---|---|---|
高端装备制造 | 轨道交通部件防腐、航空金属抗氧化 | 抵御极端气候与化学腐蚀 |
电子半导体 | 芯片绝缘层、电路板防护涂层 | 高绝缘性+纳米级致密阻隔水氧 |
建筑维护 | 地标建筑防涂鸦、幕墙自清洁 | 永久性污渍抵抗与易清洁特性 |
包装材料 | 食品/医药塑料包装阻气防水层 | 延长货架期,阻隔率>99.5% |
表面工程 | 精密仪器硬化涂层、贵金属保护 | 提升耐磨寿命3-5倍 |
标准化流程:
基材预处理
超声波清洗+等离子活化,确保表面能>50 mN/m
涂层工艺
旋涂(半导体)/喷涂(大型构件)/浸涂(复杂件)
湿膜厚度控制:150-200 nm(固化后>100 nm)
固化方案
电子领域:氮气保护下150℃/2h梯度固化
建筑领域:室温固化+UV辅助加速
关键注意事项:
工具清洁:施工后立即用丙酮/溶剂油清洗设备
固化不可逆:成膜后无法用溶剂去除,需激光剥离
包装规格:0.5-10L金属桶(二甲苯/二丁醚/二氯甲烷溶剂)
IOTA-PHPS通过分子级无机交联网络实现三大革新:
跨界防护:单涂层同时满足金属防腐(盐雾>3000h)、塑料阻隔(水氧透过率<0.1 cc/m²/day)、陶瓷增韧(断裂韧性提升200%)
绿色制造:无重金属成分,固化副产物氨气可回收利用
寿命经济性:防护周期达15-20年,维护成本降低70%
应用案例:某高铁铝合金部件采用IOTA-PHPS涂层后,在沿海高盐雾环境下服役5年无腐蚀,耐磨指数较传统涂层提升8倍。
该材料正推动半导体封装、新能源电池防护、深海装备等前沿领域的防护技术升级,成为高端制造业不可或缺的“纳米铠甲”