[發明專利]一種含氟抗指紋劑的制備方法

無效

• 申請號: 201210107810.8
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102643303A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 楊華杰;王忠華;魏瀟
• 申請（專利權）人: 阜新恒通氟化學有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;B01F17/54;C03C17/30
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

?本發明屬于含氟表面活性劑領域，特別涉及一種含氟抗指紋劑的制備方法。

技術背景

?含氟抗指紋劑其主要成分為氟硅表面活性劑，主要結構為F(CF₂)nXSi(OR)₃，通過硅烷化反應在玻璃等含硅物質表面形成一層致密的氟化表面層，其極低的表面張力使水和油難于親和，從而使處理后的玻璃制品具有抗指紋的效果，含氟抗指紋劑主要應用于手機屏幕、照相機鏡頭等高級玻璃制品的表面。

目前，含氟抗指紋劑主要是利用全氟烷基乙烯與硅烷類化合物進行硅氫加成反應來合成，其缺點是：由于所使用的反應物中全氟烷基乙烯的化學活性較差，該類反應通常需要在高溫、高壓及貴金屬催化劑的存下在才能進行，這樣就大大降低了生產工藝安全性，同時增加了生產成本。

CN102070662A公開了一種氟硅表面活性劑的制備方法，該方法以全氟烷基乙烯或全氟烷基乙基碘為原料，在貴金屬催化劑存在下，連續滴加三氯硅烷進行反應，獲得中間產物；將高沸點溶劑加入中間產物中，然后連續滴加甲醇或乙醇進行反應，減壓精餾制得目標產物。其存在以下問題：1.?使用的貴金屬催化劑氯鉑酸價格昂貴，增加了生產成本；2.?使用的原料三氯硅烷是具有刺激性和腐蝕性的物質，對工藝管線要求嚴格，增加了工藝成本及危險性；3.?反應條件苛刻，需在高溫高壓下進行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含氟抗指紋劑的制備方法，該方法反應條件溫和，不需貴金屬催化劑，避免采用刺激性和腐蝕性的物質作為原料，工藝安全性好，生產成本低，有利于工業化生產。

本發明的技術解決方案是：

????一種含氟抗指紋劑的制備方法，其具體步驟為：

將摩爾比為1:1.1～1:1.2的全氟烷基乙醇和異氰酸烷基三烷氧基硅烷作為反應底物，在30℃～60℃溫度下，進行加成反應1h～3h，制備得到粗產物；經減壓蒸餾除去過量的異氰酸烷基三烷氧基硅烷，得含氟抗指紋劑濃縮液；將含氟抗指紋劑濃縮液用1,1,2,2-四氟乙基甲基醚稀釋成0.1%～0.3%的溶液，制得最終產品含氟抗指紋劑。

上述的含氟抗指紋劑的制備方法，所述的反應底物全氟烷基乙醇，其結構式為R_fCH₂CH₂OH，其中，R_f是碳數為4～10的直鏈的全氟烷基。

上述的含氟抗指紋劑的制備方法，所述的反應底物異氰酸烷基三烷氧基硅烷，其結構式為OCN(CH₂)_nSi(OR)₃，其中n=1～3，R為甲基或乙基。

?上述的含氟抗指紋劑的制備方法，進行減壓蒸餾時，體系壓力為-0.1～-0.09MPa，加熱溫度為85℃～110℃。

?本發明采用無刺激性和無腐蝕性的異氰酸類化合物與羥基化合物加成反應，化學反應活性高、操作過程簡單、反應條件溫和、無需使用催化劑，在提高了生產工藝安全性的同時，避免了硅氫加成反應工藝中使用貴金屬催化劑，降低了生產成本；另外，通過減壓蒸餾除去的過量反應物異氰酸烷基三烷氧基硅烷，能回收再利用，進一步降低生產成本；利用本方法合成的含氟抗指紋劑濃縮液，純度為99.0%～99.4%，收率為98.5%～99.0%，有利于工業化生產。另外，處理玻璃產品時，只需將含氟抗指紋劑濃縮液用HFE254稀釋成0.1%～0.3%溶液，在極低質量濃度下，即可達到極佳的效果。

具體實施方式

實施例1

在氮氣保護下，向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的1L四口燒瓶中，加入264g全氟丁基乙醇和271g異氰酸丙基三乙氧基硅烷，開啟攪拌，加熱至30℃～35℃，反應1h后，在體系壓力-0.1MPa～-0.097MPa，加熱溫度100℃～110℃下，經減壓蒸餾除去過量的異氰酸丙基三乙氧基硅烷，得到淺黃色透明液體三乙氧硅基丙基異氰酸全氟丁基乙基酯509g，氣相色譜法檢測純度99.4%，收率99.0%。將三乙氧硅基丙基異氰酸全氟丁基乙基酯稀用1,1,2,2-四氟乙基甲基醚稀釋成0.3%溶液，即得含氟抗指紋劑。?

將玻璃浸泡于含氟抗指紋劑中5分鐘后，自然干燥，用表面張力儀測試玻璃表面張力為17.1達因/米。

實施例2