CN106832294A - 一种新型氟硅聚合物以及表面处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型氟硅聚合物以及表面处理剂,涉及氟硅聚合物合成技术领域,本发明提供的氟硅聚合物具有式(1)的结构式,式(1)结构如摘要附图。本发明采用氟硅聚合物、氟醚油、溶剂制备得表面活性剂,在基材的表面制备含氟硅聚合物的表面处理层,将全氟聚醚的疏水疏油性和有机硅的柔顺滑爽性结合在一起,本发明便于提高表面处理剂的分子量,在主链上引入更多的烷氧基,从而进一步改善与基材表面间的附着力,在基材表面形成具备拔水性、拔油性、防污性及高耐磨擦持久性等优异特征的表面处理层。
Description
技术领域
本发明属于氟硅聚合物合成技术领域,具体涉及一种新型氟硅聚合物及由该氟硅聚合物制备的表面活性剂,本发明还涉及由该表面处理剂在基材上形成表面处理层的制备方法。
背景技术
氟硅聚合物具有较低的表面张力,在对基材表面进行处理时,具有优异的拔水性、拔油性、防污性等特征。由氟硅聚合物制备的表面处理剂得到的功能性膜层,称之为表面处理层,该表面处理层广泛应用于玻璃、纤维、树脂、金属、陶瓷和建筑材料等各种基材表面,延长基材的使用寿命。
在基材的表面制备含氟硅聚合物的表面处理层可以通过如下方法制得:湿式涂布法如浸涂、喷涂、旋涂等;干式涂布法如真空蒸镀、溅射等。
将含有该氟硅聚合物的表面处理剂应用在基材上时,氟硅聚合物与Si原子结合的能够水解的烷氧基基团与基材表面之间发生反应而结合,形成表面处理层。
目前,市场上的氟硅聚合物所制备的表面处理剂虽然具有稳定的防污效果,但是用量较大,成本较高;而且,在有机硅聚合物中引入含氟基团制备得氟硅聚合物,通过该氟硅聚合物制得的表面处理剂的分子量较小,由该表面处理剂制得的表面处理层与基材间的附着力较小,拔水性、拔油性、防污性及高耐磨擦持久性等性能不能满足使用要求。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种新型氟硅聚合物,将全氟聚醚的疏水疏油性和有机硅的柔顺滑爽性结合在一起,通过此方法可以提高表面处理剂的分子量,在主链上引入更多的烷氧基,从而进一步改善与基材表面间的附着力,形成具备优异的拔水性、拔油性、防污性及高耐磨擦持久性特征的表面处理层;本发明的另一目的为提供一种由该氟硅聚合物制备成的表面处理剂;本发明的第三目的为提供一种包括基材和利用上述氟硅聚合物或表面处理剂在基材表面上形成表面处理层的物品。
本发明上述目的通过以下技术方案实现:
本发明提供一种新型氟硅聚合物,其由下述式(1)表示,数均分子量大于1×103,
式(1)中,
R1、R5、R7为相同或不同的基团,所述R1、R5、R7为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
R2、R3、R4、R6为相同或不同的基团,可以是碳原子数为1~18的烷基、乙烯基、烯丙基、苯基、苯乙基、α-甲基苯乙基等,也可以是式(2)的烷氧基硅基乙基;
R8为结构式为-CnH2n-亚烃基,n≥1;
R9为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
Rf1、Rf2、Rf3、Rf4为相同或不同的全氟烷基或全氟聚醚基;
a、b、c、d、e、f为0或正整数,其中e≥1,a+d+f≥1。
其中,所述全氟烷基的结构式为CnF2n+1;所述全氟聚醚基的结构式由下列式(3-Ⅰ或3-Ⅱ)表示:
CnF2n+1O-(C2F4O)x-(C3F6O)y-(C4F8O)z-CF2CF2CH2O- (3-Ⅰ)
或CnF2n+1O-(C2F4O)x-(C3F6O)y-(C4F8O)z-CF2CF2CH2CH2O- (3-Ⅱ)
n为正整数,x、y、z为0或正整数,n≥1,x+y+z≥1。
根据本发明的氟硅聚合物制备的表面处理剂,由A、B、C三组分组成;所述A组分为上述氟硅聚合物;所述B组分为氟醚油;所述C组分为溶剂;其中所述A、B、C三种组分的质量比为1:1~1000:0~10000;
所述B组分氟醚油为下列式(4)所示的聚合物,
CuF2u+1-(OC4F8)p-(OC3F6)q-(OC2F4)s-(OCF2)t-CvF2v+1 (4)
u、v为1~10的整数;p、q、s与t为0~300的整数,p+q+s+t≥1。
所述C组分溶剂选用碳原子数为5~12的全氟脂肪族烃(例如,全氟己烷、全氟甲基环己烷等)、多氟芳香族烃(双(三氟甲基)苯)、多氟脂肪族烃、氢氟醚(HFE)(例如,全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)等的全氟烷基烷基醚(全氟烷基和烷基可以是直链状或者支链状))、二多氟烷基醚、全氟环醚等中的一种或两种以上的混合物;其中,优选氢氟醚、二多氟烷基醚、全氟环醚,如全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3,-四氟丙基醚、全氟辛基环醚。
根据本发明的氟硅聚合物或表面处理剂制备的表面处理层,本发明提供一种包括基材和在基材表面上形成表面处理层的物品,所述物品的表面的组成包括玻璃、树脂、金属和陶瓷。
本发明提供的所述物品的制备方法,包括如下步骤:
(a)在所述基材表面形成前体膜,所述前体膜包括具有与Si键结合的可水解基团的所述氟硅聚合物;
(b)对所述前体膜提供水分;
(c)在温度超过100℃的干燥氛围下加热所述前体膜,从而在所述基材表面上形成含有所述氟硅聚合物类的表面处理层。
优选的是,步骤(b)中的水分提供在100~500℃温度氛围下进行。
优选的是,将步骤(a)中表面形成所述前体膜的所述基材置于过热水蒸气环境中,使得步骤(b)和(c)能够连续进行。
本发明的有益效果为:
1.本发明所制得的氟硅聚合物具有优异的拔水性、拔油性、防污性以及耐久性,可以用于但不限于表面处理剂、润滑剂。
2.本发明所制得的表面处理剂,能够使基材表面具有拔水性、拔油性、防污性、耐摩擦性,可以用于但不限于防水、防污性涂布剂。
3.本发明所制得的表面处理层具有拔水性、拔油性、防污性、耐摩擦性。
4.本发明制得的物品可以是但不限于光学部件,物品上的基材可以是玻璃、纤维、树脂、金属、陶瓷和建筑材料等。
附图说明
图1为本发明所述的氟硅聚合物的结构式。
其中,R1、R5、R7为相同或不同的基团,所述R1、R5、R7为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
R2、R3、R4、R6为相同或不同的基团,可以是碳原子数为1~18的烷基、乙烯基、烯丙基、苯基、苯乙基、α-甲基苯乙基等,也可以是式(2)的烷氧基硅基乙基;
R8为结构式为-CnH2n-亚烃基,n≥1;
R9为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
Rf1、Rf2、Rf3、Rf4为相同或不同的全氟烷基或全氟聚醚基;
a、b、c、d、e、f为0或正整数,其中e≥1,a+d+f≥1。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明,以使本领域技术人员更好地理解本发明,但本发明并不局限于以下实施例。
本发明提供了一种新型氟硅聚合物,所述氟硅聚合物的数均分子量为大于1×103,其具有式(1)的化学结构式,式(1)如附图1所示:
式(1)中,
R1、R5、R7为相同或不同的基团,所述R1、R5、R7为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
R2、R3、R4、R6为相同或不同的基团,可以是碳原子数为1~18的烷基、乙烯基、烯丙基、苯基、苯乙基、α-甲基苯乙基等,也可以是下述式(2)的烷氧基硅基乙基;
R8为结构式为-CnH2n-亚烃基,n≥1;
R9为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
Rf1、Rf2、Rf3、Rf4为相同或不同的全氟烷基或全氟聚醚基;
a、b、c、d、e、f为0或正整数,其中e≥1,a+d+f≥1。
本发明制备了一种表面处理剂,其特征在于所述表面处理剂包含所述氟硅聚合物,能够形成具有拔水性、拔油性、防污性及高耐磨擦持久性的表面处理层,可以用于但不限于防水、防污性涂布剂。
所述表面处理剂由A、B、C三组分组成,所述A组分为所述氟硅聚合物,所述B组分为含氟聚醚化合物(氟醚油);所述C组分为具有挥发性的小分子溶剂;其中所述A、B、C三种组分的质量比为1:1~1000:0~10000;所述氟醚油不具有与基材反应的反应性基团,有助于提高表面处理层的表面滑度。
所述氟醚油的化学式如式(4)所示:
CuF2u+1-(OC4F8)p-(OC3F6)q-(OC2F4)s-(OCF2)t-CvF2v+1 (4)
u、v为1~10的整数;
p、q、s与t为0~300的整数,p+q+s+t≥1。
在其重复单元中,-(OC4F8)-的结构包括-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-OC(CF3)2CF2)-、-OCF2C(CF3)2)-、-OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-中的任何一种;-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-中的任何一种;-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-中的任何一种。
所述氟醚油的平均分子量在1000至30000,不仅提高了表面滑度,而且提高了所述氟硅聚合物在基材表面的铺展性。
本发明制备了一种物品,所述物品包括基材和在所述基材表面上由所述氟硅聚合物或表面处理剂形成的所述表面处理层,所述表面处理层具有拔水性、拔油性、防污性及高耐磨擦持久性,可作为功能性薄膜使用。
本发明提供的所述物品的制备方法,包括如下步骤:
(a)在所述基材表面形成前体膜,所述前体膜包括具有与Si键结合的可水解基团的所述氟硅聚合物;
(b)对所述前体膜提供水分;
(c)在温度超过100℃的干燥氛围下加热所述前体膜,从而在基材表面上形成含有所述氟硅聚合物类的表面处理层。
首先,准备所述基材,其可以是玻璃、纤维、树脂、在表面形成有自然氧化膜或热氧化膜的金属、陶瓷、半导体、树脂等,所述基材也可以是表面由有机硅化合物或含有烷氧基硅烷构成的材料;所述基材表面具有能够与所述氟硅聚合物的烷氧基反应形成前驱体膜的基团,例如羟基;所述基材上形成所述表面处理层的区域包括所述基材的部分或全部表面。
当所述基材上具有羟基数量较少或者不具有羟基,可以对所述基材进行预处理,在所述基材表面导入羟基或使羟基数量增加,预处理的方法包括等离子体处理或者离子束照射,其中,等离子体处理能够在所述基材表面导入羟基或使羟基增加,并且能够使所述基材表面清洁化。
需要说明的是,所述基材表面上形成的所述表面处理层进行水蒸气熏蒸或(和)加热烘烤等后处理,以达到最佳效果。
所述表面处理层的形成方法可以是但不限于湿式涂布法和干式涂布法。
其中,湿式涂布法包括浸涂、喷涂、旋涂等方法,干式涂布法包括真空蒸镀、溅射等方法。
在选择湿式涂布法时,所述表面处理剂可以经所述溶剂稀释后涂于所述基材表面,其中,采用喷涂或浸涂工艺时,为了获得更均匀的所述表面处理层和降低成本,采用挥发性、对氟硅聚合物具有较好溶解性的小分子溶剂对所述氟硅聚合物进一步稀释。
所述溶剂选用碳原子数为5至12的全氟脂肪族烃(例如,全氟己烷、全氟甲基环己烷等)、多氟芳香族烃(双(三氟甲基)苯)、多氟脂肪族烃、氢氟醚(HFE)(例如,全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)等的全氟烷基烷基醚(全氟烷基和烷基可以是直链状或者支链状))、二多氟烷基醚、全氟环醚等中的一种或两种以上的混合物。其中,优选氢氟醚、二多氟烷基醚、全氟环醚,如全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3,-四氟丙基醚、全氟辛环醚。
需要说明的是,在制备所述表面处理剂的过程中可以添加催化剂,所述催化剂可以是酸或碱,例如乙酸、甲酸、三氟乙酸、氨、有机胺等;采用湿式涂布法时,可以在所述表面处理剂的稀释液中添加所述催化剂,然后再涂于所述基材表面;采用干式涂布法时,可以直接对添加了所述催化剂的所述表面处理剂进行真空蒸镀处理,或者对浸有含所述催化剂的所述表面处理剂的铜或铁的多孔金属体进行真空蒸镀处理。
所述表面处理层的处理过程中可以根据需要包括后处理,所处理包括水蒸气熏蒸或(和)加热烘烤。
在所述步骤(b)中,水分供给到所述前体膜上,水分子与所述氟硅聚合物中Si键上的烷氧基发生作用,所述氟硅聚合物发生水解反应,反应压力可以是但不限于常压。
进一步的,在所述步骤(b)中对所述基材的表面进行干燥加热时,温度范围可选在100~500℃,优选的温度范围为100~300℃,且在不饱和水蒸气压的氛围下进行,反应压力可以是但不限于常压。
在上述温度氛围下,水解后的氟硅聚合物之间、水解后的氟硅聚合物和基材之间均发生脱水缩合反应,在氟硅聚合物之间、氟硅聚合物与基材之间形成稳定的化学键。
更进一步的,所述步骤(b)中的水分供给和所述步骤(c)中的干燥加热可以通过在所述步骤(a)中使用过热水蒸气实现连续进行。
过热水蒸气是将饱和水蒸气加热到比沸点更高的温度而得到的气体,在常压下温度超过100℃,且通常低于500℃。在所述步骤(a)中,当形成有所述前体膜的所述基材暴露在过热水蒸气中时,由于过热水蒸气与较低温度的前体膜之间存在温差,前体膜表面会形成结露,给所述前体膜供给了水分;反应一段时间后过热水蒸气与所述前体膜之间的温差减小,所述前体膜表面的水分在使用过热水蒸气产生的干燥氛围中气化,所述前体膜表面的水分含量逐渐下降;在所述前体膜表面的水分含量下降的过程中,所述前体膜通过与过热水蒸气接触,被加热到与过热蒸气相同的温度。因此,将形成有所述前体膜的所述基材暴露在过热水蒸气中,能够实现所述步骤(b)、所述步骤(c)连续进行。
需要说明的是,根据需要可以对所述物品进行后处理步骤,在不需要后处理时,将所述表面处理剂应用于所述基材表面后,保持静置。
按以下方法制备反应物
合成例1(氟硅聚合物A-1)
氟硅聚合物A-1的合成
将0.3g的正硅酸甲酯、12.0g的二甲基二甲氧基硅烷、35.33g的全氟辛基乙基甲基二甲氧基硅烷、3.41g的全氟辛基乙基三甲氧基硅烷、78.4g的双(全氟己基乙基)二甲氧基硅烷混合均匀,在氮气保护下升温至60~65℃,滴加5.0g的10%甲酸水溶液,保温反应12小时,然后旋转蒸发,蒸出水解产生的甲醇,得到115.3g平均分子量为58970的氟硅聚合物A-1。
合成例2(氟硅聚合物A-2)
氟硅聚合物A-2的合成
将75.6g的平均分子式为C3F7(C3F6O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3的聚氟醚硅烷、16.5g的十六烷基甲基二甲氧基硅烷、19.7g的双(全氟辛基乙基)二甲氧基硅烷混合均匀,在氮气保护下升温至60~65℃,滴加1%三氟甲磺酸水溶液1.7g,保温反应12小时,然后加入0.55g的双(三甲氧基硅基)乙烷,继续反应6小时,旋转蒸发,蒸出水解产生的甲醇,冷却到室温,再加入432g的全氟辛环醚溶剂和0.5g的碳酸钙,搅拌4小时,精密过滤,得到537.6g的平均分子量为108200的氟硅聚合物A-2的20%浓度溶液。
合成例3(氟硅聚合物A-3)
氟硅聚合物A-3的合成
将182.8g的平均分子式为
HO[(C3F7(C3F6O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2])2SiO]n-H的聚(双聚氟醚基)硅氧烷、0.52g的六甲氧基二硅氧烷、6.8g的聚甲基苯基硅氧烷、0.2g的三氟甲磺酸混合均匀,在氮气保护下升温至70~75℃,保温反应12小时,冷却到室温,再加入760.5g的1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3,-四氟丙基醚和1.0g的碳酸钙,搅拌4小时,精密过滤,得到946.1g的平均分子量为190000的氟硅聚合物A-3的20%浓度溶液。
按以下方法在所述基材表面制备所述表面处理层,其中以下实施例及对比例中所用的所述基材,选用化学强化玻璃(康宁公司生产、厚度0.70mm、平面尺寸50mm*100mm)作为涂布基材,以下实施例及对比例的具体实验条件见表1。
实施例1
首先,配制适合用于喷涂法镀膜的表面处理剂D。
将合成例1中得到的0.1质量份氟硅聚合物A-1、2.0质量份氟醚油(25℃运动粘度330mm2/s)、97.9质量份氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7100(全氟丁基甲基醚))混合,配制表面处理剂D。
然后,对所述基材进行前处理,处理方式为等离子体处理。使用喷涂的方式将表面处理剂D均匀(流速:6ml/min)地喷涂于经等离子体清洁过的所述基材玻璃表面,形成前体膜。然后,在130℃、过热水蒸气的条件下反应1.5小时,形成固化膜。由此,在所述基材表面形成表面处理层。
实施例2
首先,配制适合用于喷涂法镀膜的表面处理剂E。
将合成例2中得到的0.5质量份氟硅聚合物A-2的20%溶液、1.0质量份氟醚油(25℃运动粘度330mm2/s)、98.5质量份全氟辛基环醚混合,配制表面处理剂E。
然后,对所述基材进行前处理,处理方式为等离子体处理,前体膜的形成同实施例1操作相同,在所述基材表面形成表面处理层。
实施例3
首先,配制适合用于真空蒸发镀膜的表面处理剂F。
将25质量份合成例3中得到的氟硅聚合物A-3的20%溶液、75质量份氟醚油(25℃运动粘度330mm2/s)混合,配制表面处理剂F。
然后,对所述基材进行前处理,处理方式为等离子体处理。
将表面处理剂F添加至向上开口状态的铜坩埚容器(直径:10mm)内并放置于真空镀膜装中,将所述基材玻璃放置于坩铜坩埚容器上方约30cm处(腔体内径50cm,高度50cm)。选择蒸发功率12%,蒸发时间60秒的工艺条件进行蒸发镀膜,形成前体膜。然后,取出所述基材,在130℃、过热水蒸气的条件下反应1.5小时,形成固化膜。由此,在所述基材表面形成表面处理层。
实施例4
首先,配制适合用于真空蒸发镀膜的表面处理剂G。
将合成例2中得到的氟硅聚合物A-2的20%溶液10质量份、合成例3中得到的氟硅聚合物A-3的20%溶液15质量份、5质量份氟醚油(25℃运动粘度330mm2/s)、70质量份氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200(全氟丁基乙基醚))混合,配制表面处理剂G。
然后,对所述基材进行前处理,处理方式为等离子体处理,前体膜的形成同实施例3操作相同,在所述基材表面形成表面处理层。
对比例1
对所述基材进行前处理,处理方式为等离子体处理。
将0.2质量份全氟辛基乙基三甲氧基硅烷、3.0质量份氟醚油(25℃运动粘度330mm2/s)、96.8质量份氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200(全氟丁基乙基醚))混合,配成表面处理剂H,采用喷涂法在所述基材表面形成表面处理层。
对比例2
对所述基材进行前处理,处理方式为等离子体处理。
将25质量份某商品化的全氟聚醚基三甲氧基硅烷20%溶液、75质量份氟醚油(25℃运动粘度330mm2/s),配成表面处理剂K,采用真空蒸发镀膜,在所述基材表面形成表面处理层。
表1
试验方法
对于在以上的实施例和对比例中的所述表面处理层,测量水的静态接触角。首先,测量基材表面未经任何摩擦时(摩擦次数为0)的接触角,作为初步评估。然后使用级数为0000#的钢丝网,尺寸为10mm*10mm,在1000gf/cm2的荷载下,以每分钟60次摩擦的速率对玻璃基材进行摩擦,每1000次测量其接触角及摩擦系数,当接触角的测量值小于100度时,停止摩擦,上述实施例所制得的表面处理层应用试验的测试结果见表2。
表2
从测试结果可以看出,与现有的某商品化的表面处理剂相比,本发明提供的新型氟硅聚合物,在主链上引入更多的甲氧基,能进一步改善耐摩擦耐久性。从测试结果还可以看出,表面处理剂可以是单独一种氟硅聚合物,也可以是两种及以上的混合物。由氟硅聚合物的表面处理剂得到的表面处理层,可以作为功能性薄膜应用在玻璃、纤维、树脂、金属、陶瓷和建筑材料等各种基材表面。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种新型氟硅聚合物,其特征在于:
其由下述式(1)表示,数均分子量大于1×103,
式(1)中,
R1、R5、R7为相同或不同的基团,所述R1、R5、R7为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
R2、R3、R4、R6为相同或不同的基团,可以是碳原子数为1~18的烷基、乙烯基、烯丙基、苯基、苯乙基、α-甲基苯乙基等,也可以是下述式(2)所示的烷氧基硅基乙基;
R8为结构式为-CmH2m-的亚烃基,m≥1;
R9为碳原子数为1~4的烷基,其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
Rf1、Rf2、Rf3、Rf4为相同或不同的全氟烷基或全氟聚醚基;
a、b、c、d、e、f为0或正整数,其中e≥1,a+d+f≥1。
2.一种表面处理剂,其特征在于,由A、B、C三组分组成,所述A、B、C的质量比为1:1~1000:0~10000;
其中,所述A组分为权利要求1所述的氟硅聚合物;所述B组分为氟醚油;所述C组分为溶剂。
3.权利要求1所述的全氟烷基的结构式为CnF2n+1;所述全氟聚醚基的结构式由下列式(3-Ⅰ或3-Ⅱ)表示:
CnF2n+1O-(C2F4O)x-(C3F6O)y-(C4F8O)z-CF2CF2CH2O- (3-Ⅰ)
或CnF2n+1O-(C2F4O)x-(C3F6O)y-(C4F8O)z-CF2CF2CH2CH2O- (3-Ⅱ)
n为正整数,x、y、z为0或正整数,n≥1,x+y+z≥1。
4.权利要求2所述的表面处理剂,其特征在于所述B组分氟醚油为式(4)所示的聚合物
CuF2u+1-(OC4F8)p-(OC3F6)q-(OC2F4)s-(OCF2)t-CvF2v+1 (4)
u、v为1~10的整数;p、q、s与t为0~300的整数,p+q+s+t≥1。
5.权利要求2所述的表面处理剂,其特征在于所述C组分溶剂选用碳原子数为5~12的全氟脂肪族烃(例如,全氟己烷、全氟甲基环己烷等)、多氟芳香族烃(双(三氟甲基)苯)、多氟脂肪族烃、氢氟醚(HFE)(例如,全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)等的全氟烷基烷基醚(全氟烷基和烷基可以是直链状或者支链状))、二多氟烷基醚、全氟环醚等中的一种或两种以上的混合物;其中,优选氢氟醚、二多氟烷基醚、全氟环醚,如全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3,-四氟丙基醚、全氟辛基环醚。
6.一种物品,包括基材和在所述基材表面上由权利要求1中所述的氟硅聚合物或权利要求2至5中所述的表面处理剂形成的表面处理层。
7.如权利要求6中所述的物品,其特征在于:所述物品的表面的组成包括玻璃、树脂、金属和陶瓷。
8.一种制造物品的方法,如权利要求6至7中所述的物品,其方法包括以下步骤:
(a)在所述基材表面形成前体膜,所述前体膜包括具有与Si键结合的可水解基团的所述氟硅聚合物;
(b)对所述前体膜提供水分;
(c)在温度超过100℃的干燥氛围下加热所述前体膜,从而在所述基材表面上形成含有所述氟硅聚合物类的表面处理层。
9.根据权利要求8所述的制造物品的方法,其中步骤(b)中的水分提供在100~500℃温度氛围下进行。
10.根据权利要求8所述的制造物品的方法,将步骤(a)中表面形成所述前体膜的所述基材置于过热水蒸气环境中,使得步骤(b)和(c)能够连续进行。
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