[發明專利]一種具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷和應用

有效

• 申請號: 201710347429.1
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107216460B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 徐濤;吳克安;閔律平
• 申請（專利權）人: 太倉中化環保化工有限公司
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;C09D183/12;C09D5/16
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

本發明涉及一種具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷和應用，本發明的全氟聚氟醚基氟硅烷的分子鏈末端具有至少4個水解活性官能團，將其應用于涂料領域，可以顯著提高涂料漆膜的水接觸角和油接觸角，同時也提高了漆膜的抗涂鴉性。另一方面，全氟聚氟醚基氟硅烷分子鏈尾端多水解活性端基的引入，可以顯著提高全氟聚氟醚基氟硅烷分子鏈與漆膜的粘附力，最終提高漆膜的抗污耐久性。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷和應用。

背景技術

陶瓷、玻璃和金屬等材料表面含有大量的極性官能團羥基(-OH)，因此非常容易粘附水滴、油污、指紋、油脂和化妝品等污染物，導致其外觀和透明度嚴重降低。尤其是當這些材料應用于手機、相機和電腦等電子產品的觸控屏、顯示器和攝像頭，近視、遠視和勞動防護等眼鏡的光學鏡片，汽車前擋風玻璃和后視鏡，高層建筑玻璃和展示櫥窗，樓梯不銹鋼扶手，以及衛生陶瓷和淋浴房等表面時，隨著人類生活水平的不斷提高，迫切需要這些表面能夠時時保持清潔。可想而知，如果不采用有效的方法來提高這些表面的防水、防油和防污等性能，勢必將嚴重影響終端產品的質量和人們的生活水平。

目前，提高上述材料表面的防水、防油和防污等性能通常是通過在材料的表面涂覆低表面能的涂料。從技術角度講，實現材料表面的疏水疏油功能，主要有兩種途徑，一是在材料表面添加低表面能物質；二是在材料表面構建粗糙結構。更加快捷和高效的方法是在涂料中添加低表面能的物質。

與氟碳化合物相比，全氟聚醚(PFPE)具有較好的可降解性，具有極低的表面能，可以抵抗水和油污的粘附；將PFPE嫁接于烷氧基硅烷端基上，就可以制備出全氟聚醚基氟硅烷，它含有水解活性的末端官能團烷氧基硅烷，可以同羥基(-OH)發生縮合反應，因此可以嫁接于陶瓷、玻璃和金屬等材料表面，提高這些表面的防水防油防污性能，這些技術已經在CN201610182551.3、CN201610031538.8、CN201510679557.7、CN201310686998.0和CN102686685等專利中有所公布。然而，在實際使用時，不僅要求全氟聚醚基氟硅烷具有較好的防水防油防污性能，而且要具有極佳的耐磨性能，這樣才能使所處理表面具有持久的防水防油防污性能。

針對于此類實際需要，專利CN201510993283.9和CN201510679557.7和CN201610031538.8公布了在全氟聚醚分子鏈末端同時嫁接2到3個烷氧基硅烷官能的方法，這樣在一定程度上提高了涂料的耐磨性能。專利CN104769009公布一種在全氟聚醚分子鏈末端同時嫁接4個烷氧基硅烷官能的方法，所處理的表面兼具極低的表面張力和極佳的耐磨性能，然而，制備該化合物所采用的原料不易獲得且易燃易爆，且具有水解活性的端基較少。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷和應用。

為解決以上技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷，所述全氟聚氟醚基氟硅烷的結構式如I所示，

其中，

a、b、c為自然數，且50≧c≧ba和c≧4，帶有a、b、c并用括弧括起的各重復單元的存在順序在式中是任意的；

g為自然數且3≧g0；

R_f為一價全氟聚醚基團；

X為碳數為2～10的二價有機基團且不含有氮原子；

Y為二價烷基團；

R¹為硅原子上的烷氧基取代基；

R²為硅原子上的烷基取代基。