一種全氟聚醚類化合物、制備方法及抗指紋液與流程

本申請涉及抗指紋材料，具體地，涉及一種全氟聚醚類化合物、制備方法及抗指紋液。

背景技術：

1、抗指紋液，也稱為抗指紋油、防指紋油等，通常含有全氟聚醚鏈段和烷氧基硅基結構，對玻璃等基材進行表面處理后形成涂層，烷氧基硅基結構可以與基材表面的羥基反應形成較好的結合力，全氟聚醚鏈段賦予基材良好的低表面能，使得涂層具有疏水疏油性能，防指紋性能良好。但是，現有的抗指紋油應用于不銹鋼、陶瓷基材時，無法獲得與玻璃基材類似性能的涂層，尤其是耐磨性明顯低于玻璃表面的涂層。比如0.2wt％主劑含量的抗指紋油，噴涂于玻璃基材并加熱干燥后，耐摩擦次數可以達到3000次以上，但是噴涂于不銹鋼基材或陶瓷基材并加熱干燥后，耐摩擦次數只能達到2000次左右，無法滿足要求。

技術實現思路

1、申請人經過大量的分析和試驗發現，現有的抗指紋液在不銹鋼、陶瓷基材表面的耐磨性明顯低于玻璃表面的原因可能與不銹鋼、陶瓷基材表面的羥基含量明顯低于玻璃表面直接相關，而且現有的抗指紋液需要加熱固化(加熱溫度120-150℃)，加熱過程中也會使得基材表面的羥基減少，低羥基含量使得抗指紋液中的烷氧基硅基不能與充足的羥基反應，一是產生的結合點少，二是更多的烷氧基硅基自身發生交聯。為了解決現有上述技術問題，本申請提供一種全氟聚醚類化合物、制備方法及抗指紋液。

2、本申請采用如下的技術方案：

3、一種全氟聚醚類化合物，具有如下式(1)所示的結構，

4、ocn-r1-nhoco(ch2)n-pdms-(ch2)noconh-r1-nhococh2-pfpe-ch2oconh-r1-nhoco(ch2)n-pdms-(ch2)noconh-r1-nco??(1)

5、其中，r1為c4-c12亞烷基、c5-c16亞環烷基或c6-c12亞芳香基，pdms為-sime2o(siomer2)msime2-，me表示甲基，r2為c1-c12烷基或c6-c12芳香基，m＝5-50，pfpe代表全氟聚醚鏈段，n＝3-6。

6、優選的，所述r2為c1-c4烷基。

7、優選的，所述m＝10-30。

8、優選的，所述pfpe所對應的全氟聚醚二醇hoch2pfpech2oh的平均分子量為1000-5000。

9、一種上述任一技術方案所述的全氟聚醚類化合物的制備方法，包括：

10、s1、將聚硅氧烷二烷基醇ho(ch2)n-pdms-(ch2)noh和多異氰酸酯單體ocn-r1-nco按oh和nco摩爾比1:2-10進行反應，脫除過量的所述多異氰酸酯單體，獲得異氰酸酯封端聚硅氧烷；

11、s2、將步驟s1所述異氰酸酯封端聚硅氧烷和全氟聚醚二醇hoch2-pfpe-ch2oh按摩爾比2-2.05:1進行反應，獲得所述全氟聚醚類化合物。

12、優選的，步驟s1中所述多異氰酸酯單體選自tdi、mdi、ipdi、hdi、ldi和hmdi中的一種或幾種組合。

13、優選的，步驟s1中所述oh和所述nco的摩爾比為1:2.2-8。

14、一種抗指紋液，按100％重量，由99.9％-99％氟稀釋劑和0.1-1％主劑組成；

15、所述主劑含有至少50％重量的上述任一項技術方案所述的全氟聚醚類化合物或上述任一項技術方案所述的制備方法獲得的全氟聚醚類化合物。

16、優選的，所述主劑還含有全氟聚醚硅烷偶聯劑。

17、優選的，所述主劑還含有如下式(2)所示的異氰酸酯封端全氟聚醚，

18、ocn-r3-nhococh2-pfpe-ch2oconh-r3-nco??(2)

19、其中，r3為c4-c12亞烷基、c5-c16亞環烷基或c6-c12亞芳香基，pfpe代表全氟聚醚鏈段。

20、綜上所述，本申請具有以下有益效果：

21、1、本申請采用端基為異氰酸酯的全氟聚醚類化合物，端異氰酸酯與羥基的反應活性很高，無需加熱，室溫下就可以與基材表面的羥基進行反應，使得全氟聚醚類化合物能牢固的反應在基材表面，全氟聚醚鏈段提高良好的疏水疏油性能。

22、2、本申請的全氟聚醚類化合物的結構可以簡單化的寫為ocn-pdms-pfpe-pdms-nco，中間的pfpe鏈段提供良好的疏水疏油性能，兩邊的pdms鏈段靠近基材，良好的柔軟性提高了全氟聚醚鏈段的活動性，在外力作用下可以更為自由的活動，使得本申請的抗指紋液獲得的抗指紋涂層也具有較好的爽滑性。

23、3、包含本申請的全氟聚醚類化合物的抗指紋液還可以包含全氟聚醚硅烷偶聯劑或異氰酸酯封端全氟聚醚，可以進一步提高抗指紋液的性能。

技術特征：

1.一種全氟聚醚類化合物，其特征在于，具有如下式（1）所示的結構，

2.根據權利要求1所述的全氟聚醚類化合物，其特征在于，所述r2為c1-c4烷基。

3.根據權利要求1所述的全氟聚醚類化合物，其特征在于，所述m=10-30。

4.根據權利要求1所述的全氟聚醚化合物，其特征在于，所述pfpe所對應的全氟聚醚二醇hoch2pfpech2oh的平均分子量為1000-5000。

5.一種權利要求1-4任一項所述的全氟聚醚類化合物的制備方法，其特征在于，包括：

6.根據權利要求5所述的全氟聚醚類化合物的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述多異氰酸酯單體選自tdi、mdi、ipdi、hdi、ldi和hmdi中的一種或幾種組合。

7.根據權利要求5所述的全氟聚醚類化合物的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述oh和所述nco的摩爾比為1:2.2-8。

8.一種抗指紋液，其特征在于，按100%重量，由99.9%-99%氟稀釋劑和0.1-1%主劑組成；

9.根據權利要求8所述的抗指紋液，其特征在于，所述主劑還含有全氟聚醚硅烷偶聯劑。

10.根據權利要求8所述的抗指紋液，其特征在于，所述主劑還含有如下式（2）所示的異氰酸酯封端全氟聚醚，

技術總結
本申請涉及抗指紋材料技術領域，具體提供一種全氟聚醚類化合物、制備方法及抗指紋液。全氟聚醚類化合物的結構為OCN?R1?NHOCO(CH2)n?PDMS?(CH2)nOCONH?R1?NHOCOCH2?PFPE?CH2OCONH?R1?NHOCO(CH2)n?PDMS?(CH2)nOCONH?R1?NCO，其中，R1為C4?C12亞烷基、C5?C16亞環烷基或C6?C12亞芳香基，PDMS為?SiMe2O(SiOMeR2)mSiMe2?，Me表示甲基，R2為C1?C12烷基或C6?C12芳香基，m=5?50，PFPE代表全氟聚醚鏈段，n=3?6。由本申請的全氟聚醚類化合物制備獲得的抗指紋液既適合玻璃基材，也適合不銹鋼、陶瓷等基材。

技術研發人員：查選義,陳鵬,胡丹
受保護的技術使用者：廈門名大科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/3/27