[發明專利]具有拒油性的耐溶劑的聚二甲基硅氧烷聚合物及其生產方法

在審

• 申請號: 201810964987.7
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN110857334A
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 姚希;劉鵬
• 申請（專利權）人: 香港城市大學深圳研究院
• 主分類號: C08G77/04
• 分類號: C08G77/04;C08G77/06;C09D183/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;龔澤亮

本發明提供了具有拒油性的耐溶劑的聚二甲基硅氧烷聚合物及其生產方法。所述聚合物通過經化學交聯使粘性流體混合物固化而制得，所述粘性流體混合物由具有反應活性分子和一種或多種可選的固體或液體添加劑的配方的交聯性前體形成，反應活性分子由二甲基硅氧烷主鏈和一種或多種側鏈反應活性硅烷基元構成。

技術領域

本發明涉及一種耐溶劑且拒油的聚二甲基硅氧烷聚合物，更具體而言，由二甲基硅氧烷主鏈和一種或多種側鏈反應活性硅烷基元構成的反應活性分子形成的聚二甲基硅氧烷聚合物。

背景技術

具有改善的拒油性的耐溶劑聚合物在從建筑到電子和醫療器件的領域具有重要技術意義^1,2。在光學器件、窗戶和太陽能電池板上的自清潔和易清潔涂層、抗污管、筒和醫療器件上的涂料應用方面存在不斷增長的需求^3,4。此外，拒油材料在使用有機前體的用于成型、復制和材料制造的微米/納米級結構的微型制造中受到高度青睞^5,6。

氟化聚合物目前是開發具有耐溶劑性和拒油性的涂料或基礎材料的主要選擇。例如，Teflon類材料已用作各種基底上的涂料以及管和筒用基礎材料。已用于開發耐溶劑微流體⁷。全氟聚醚代表另一類具有增強的耐溶劑性和拒油性的氟化聚合物^7,8。與Teflon相比，全氟聚醚在化學合成上具有更大靈活性^9,10,11。其可以化學交聯并且可以針對各種用途用其他化學基元進行化學修飾^12,13。交聯聚醚已用于微米/納米級結構的成型和復制，以及由有機前體量產顆粒¹⁴。全氟聚醚彈性體還已用于開發耐溶劑微流體¹⁵。不過，這些氟化聚合物難以制備，并且使用氟化分子還有環境上的顧慮。

硅烷類聚合物代表開發拒液涂料的另一種選擇¹⁶。交聯硅烷類聚合物顯示出優異的彈性，已廣泛用作微米/納米結構的成型和復制以及微流體的制備中的基礎材料^17,18。不過，那些硅烷類聚合物很少耐溶劑，它們可以被從乙醇和丙酮至四氫呋喃和氯仿的很多有機溶劑溶脹，這極大地限制了其在使用有機前體時的用途⁵。例如，市售道康寧Sylgard 184硅酮彈性體是成型和復制用于各種目的的各種微米/納米結構(如顆粒制備、微通道和微流體制備、細胞培養和取樣)中有名和典型的實例。Sylgard 184具有雙成分配方以供熱交聯獲得具有疏水表面的透明硅酮彈性體，其楊氏模量可以通過調節成分的比率來調節。不過，S_ylgard 184顯示出較差的耐溶劑性，可以被很多有機液體溶脹。

拒油涂料的最新研究顯示，基底上固定化的聚二甲基硅氧烷聚合物刷在接枝后的基底可耐受沉積有機液體時可以顯示出改善的拒油性。例如，固定在硅晶片或載玻片上的聚二甲基硅氧烷聚合物或共聚物刷顯示出對撞油滴可以迅速滑下的極好拒油性^19,20。此外，通過將聚二甲基硅氧烷聚合物或共聚物刷接枝到高度交聯的聚氨酯上，這種修飾可以顯著改善聚氨酯基礎層的拒油性²¹。不過，對于那些基于聚合物刷的表面修飾或涂料開發，通常需要復雜的修飾過程，這種策略難以用于開發用于成型和復制的基礎材料。

引用文獻列表：

1.Wang ST,Liu KS,Yao X,Jiang L.Bioinspired Surfaces withSuperwettability:New Insight on Theory,Design,and Applications.Chem Rev 2015,115(16):8230-8293.

2.鄧國宏,余立新,郝繼華,陳翠仙,李琳.聚乙烯醇/二氧化硅共混膜的制備及耐溫,耐溶劑性能研究.高分子材料科學與工程2001,17(6):122-125.