CN106883405B - 一种硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法和防指纹涂料 - Google Patents
一种硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法和防指纹涂料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及防指纹涂料领域,公开了一种硅烷改性的含氟聚合物,该含氟聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,其中,R为‑CF3或‑F,R1为C1‑C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1‑C16的烷基或‑H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为500‑10000。还公开了一种硅烷改性的含氟聚合物的制备方法,以及该方法制备的硅烷改性的含氟聚合物。本发明还公开了一种防指纹涂料,该防指纹涂料上述硅烷改性的含氟聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及防指纹涂料领域,具体地,涉及一种硅烷改性的含氟聚合物,硅烷改性的含氟聚合物的制备方法和该方法制得的硅烷改性的含氟聚合物,以及含有该硅烷改性的含氟聚合物的防指纹涂料。
背景技术
据了解,防指纹处理已成为公认的表面处理工艺。目前,各手机屏幕制造商生产中使用的防指纹处理工艺为真空蒸镀(PVD),该工艺优点是防指纹效果优异,耐久性好,缺点是设备成本高,产能受限,尤其体现在大尺寸产品上。
另外,有些文献报道了可以采用防污组合物来进行防污处理,例如专利申请CN1498252A公开了一种防污组合物,该组合物包含无全氟聚醚部分的固化或交联的聚合物和呈流体的含有氟化烷基或烷氧基的聚合物或低聚物。优选该含有氟化烷基或烷氧基的聚合物或低聚物包含通式-{[CFR-(CFR)m-(O)n]p-[CFR-O]q}-的重复单元,其中n为0或1,m是0-4的整数,R独立地为H、F、Cl、Br或CF3,以及比例q/p为0-10;并且所述不含氟的聚合物是含有有机硅氧烷且包含通式-[SiR1R2-O]-的重复单元的聚合物,其中R1和R2独立地选自氢、烷基、芳基、芳烷基和乙烯基。但是,该专利申请中所公开的防污组合物的为固化交联的含氟涂层,但是其仅具有一定的防污效果,专利申请CN101171274A公开了氟硅氧烷以及含氟和硅的表面处理剂,但是,该专利申请所公开的表面处理剂应用在纺织物纤维,也具有疏水疏油性。上述现有专利技术对防污性能有一定的效果,但应用在手机玻璃屏幕上,还不能达到理想的防指纹效果和耐久性。针对现有技术中防指纹技术或组合物的上述缺陷,急需一种能够显著提高防指纹效果的特定结构的物质。
发明内容
本发明的目的是提供一种硅烷改性的含氟聚合物和防指纹涂料及其制备方法。
本发明的发明人在研究中发现,含有如式(Ⅰ)所示结构的硅烷改性的含氟聚合物的防指纹涂料,能够显著提高该涂料的防指纹效果。
为了实现上述目的,本发明提供了一种硅烷改性的含氟聚合物,该含氟聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R为-CF3或-F,R1为C1-C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1-C16的烷基或-H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为500-10000。
第二方面,本发明还提供了一种硅烷改性的含氟聚合物的制备方法,该方法包括:
(1)在含氟催化剂和有机溶剂存在下,将六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷进行聚合反应,得到式(Ⅱ)所示的中间体;
(2)在惰性气氛下,将式(Ⅱ)所示的中间体与式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂接触反应,
式(Ⅱ)中的R为-CF3或-F,n的取值使得含氟聚合物的数均分子量为500-10000,式(Ⅲ)中的R1为C1-C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1-C16的烷基或-H。
第三方面,本发明提供了上述方法制备的硅烷改性的含氟聚合物。
第四方面,本发明提供了一种防指纹涂料,该防指纹涂料含有上述硅烷改性的含氟聚合物。
本发明制得的硅烷改性的含氟聚合物具有如式(Ⅰ)所示的结构,使得含有该含氟聚合物的防指纹涂料具有不易吸附水油、易于清洁等优点,即本发明的防指纹涂料较现有的防指纹涂料或者防指纹工艺的具有优异的防指纹效果。究其原因,可能是因为含氟聚合物一端可通过化学键合的方式连接到玻璃基材表面,另一端像绒毛一样布满表面,并且还因为其含有疏水疏油性的氟元素,从而能够使得水渍、油污托浮起来。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
一方面,本发明提供了一种硅烷改性的含氟聚合物,该含氟聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R为-CF3或-F,R1为C1-C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1-C16的烷基或-H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为500-10000。
优选地,R1为C2-C8的亚烷基,R2、R3、R4各自独立为C1-C6的烷基或-H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为4000-6500,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
第二方面,本发明提供了一种硅烷改性的含氟聚合物的制备方法,该方法包括:
(1)在含氟催化剂和有机溶剂存在下,将六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷进行聚合反应,得到式(Ⅱ)所示的中间体;
(2)在惰性气氛下,将式(Ⅱ)所示的中间体与式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂接触反应,
式(Ⅱ)中的R为-CF3或-F,n的取值使得含氟聚合物的数均分子量为500-10000,式(Ⅲ)中的R1为C1-C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1-C16的烷基或-H。
根据本发明所述的方法,优选地,式(Ⅱ)中的n的取值使得含氟聚合物的数均分子量为4000-6500,式(Ⅲ)中的R1为C2-C8的亚烷基,R2、R3、R4各自独立为C1-C6的烷基或-H,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
本发明中,数均分子量的测定方法可以为凝胶渗透色谱法(GPC)。
根据本发明所述的方法,步骤(1)中,聚合反应的条件可以为本领域常规的六氟环氧丙烷或四氟环氧乙烷聚合的条件,优选地,聚合反应的条件包括:温度为-40~-10℃,时间为10~30h,更优选地,温度为-30~-15℃,时间为12~24h,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
根据本发明所述的方法,步骤(1)中,该方法还可以包括:步骤(1)的聚合反应在无水的条件进行。
根据本发明所述的方法,步骤(1)中,所述含氟催化剂可以为本领域各种常规的含氟催化剂,例如可以为氟化铯、氟化铷和氟化钾中的至少一种,优选为氟化铯。
根据本发明所述的方法,步骤(1)中,优选地,所述含氟催化剂与六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷的重量比为1:100-300,更优选为1:150-250,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果,其中,当聚合反应原料为六氟环氧丙烷和四氟环氧乙烷时,所述含氟催化剂的重量与六氟环氧丙烷和四氟环氧乙烷的总重量的比优选为1:100-300,更优选为1:150-250。
根据本发明所述的方法,步骤(1)中,所述有机溶剂为本领域各种有机溶剂,优选为乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚和乙二醇丁醚中的至少一种,更优选为乙二醇二甲醚。
根据本发明所述的方法,步骤(1)中,优选地,所述含氟催化剂与有机溶剂的重量比为1:2-10,更优选为1:3-8。
根据本发明所述的方法,该方法还可以包括:将含氟催化剂和有机溶剂制备成液体催化剂。
根据本发明所述的方法,优选地,该方法还包括:将液体催化剂在第一搅拌条件下通入六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷。其中,第一搅拌条件可以为300-1000r/min。
根据本发明所述的方法,更优选地,该方法还包括:完成六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷的通入后,将第一搅拌条件调整为第二搅拌条件,其中,第二搅拌条件可以为100-500r/min。
根据本发明所述的方法,该方法还可以包括:步骤(1)中的聚合反应结束后将反应产物温度调整至0-10℃,并抽真空处理1-3h。其中,该反应产物白色粘稠液体,且含有式(Ⅱ)所示的中间体。
根据本发明所述的方法,步骤(2)中,接触反应的条件可以为本领域常规的条件,优选包括:温度为50-80℃,时间为10-30h,更优选地,温度为55-70℃,时间为12-24h,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
根据本发明所述的方法,步骤(2)中,优选地,式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂与式(Ⅱ)所示的中间体的重量比为1:10-100,更优选为1:15-50,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
根据本发明所述的方法,步骤(2)中,所述惰性气氛可以由氮气、氦气、氖气、氩气等提供。
根据本发明所述的方法,该方法还可以包括:向步骤(1)的反应产物中滴加式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂进行接触反应,反应结束后,采用醇溶剂萃取过量的氨基硅烷偶联剂,搅拌静置分层,下层为含硅烷改性的含氟聚合物的溶液。其中,醇溶剂可以为丁醇,对醇溶剂的用量没有特别的限定,只要能够将过量的氨基硅烷偶联剂完全萃取出即可。
由于上述制备方法涉及的各个反应均为常规的有机化学反应,且反应方向明确且唯一,因此可以通过反应原料和反应条件来确定上述反应的进行,而无需单独对产物进行表征。当然,也可以通过各种常规手段如红外、核磁、质谱等手段确定各种中间体和目标产物的合成。
第三方面,本发明提供了上述方法制备的硅烷改性的含氟聚合物。
本发明制得的硅烷改性的含氟聚合物的对水接触角高达110-120度,对二氯甲烷接触角高达94-100度,耐磨试验后的含氟聚合物的对水接触角高达110-115度,对二氯甲烷接触角高达90-95度。
第四方面,本发明提供了一种防指纹涂料,该防指纹涂料含有上述硅烷改性的含氟聚合物。
根据本发明所述的防指纹涂料,该防指纹涂料还可以含有氟溶剂和涂料催化剂,优选地,所述涂料催化剂为乙酰丙酮类金属络合物,优选为乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮钛中的至少一种,更优选为乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铁和乙酰丙酮钛中的至少一种,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
根据本发明所述的防指纹涂料,所述氟溶剂可以为本领域常规的各种氟溶剂,例如可以为沸点为60-90℃,含水率小于0.01%的全氟溶剂,例如购自苏威(上海)有限公司的SV-70和SV-80氟溶剂。
根据本发明所述的防指纹涂料,优选地,相对于100g的氟溶剂,涂料催化剂的含量为0.02-0.5g,硅烷改性的含氟聚合物的含量为0.1-1g,更优选地,相对于100g的氟溶剂,涂料催化剂的含量为0.05-0.3g,硅烷改性的含氟聚合物的含量为0.2-0.7g,从而能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
本发明中,防指纹涂料的制备方法可以为本领域的常规方法,例如可以包括:在室温条件下,将硅烷改性的含氟聚合物、氟溶剂和涂料催化剂混合均匀。其中,混合均匀的条件可以包括:搅拌速度为100-500r/min,搅拌时间为20-60min,优选地,搅拌速度为100-300r/min,搅拌时间为30-40min。
实施例
所用的氨基硅烷偶联剂均购自阿拉丁试剂公司。
制备例1
本制备例用于说明本发明的硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法。
(1)采用电子天平称取干燥氟化铯固体1g溶于6g乙二醇二甲醚中,制备成液体催化剂,移至恒压滴液漏斗中;
(2)向完全干燥的250mL三口烧瓶中加入上述液体催化剂,然后搅拌液体催化剂,搅拌转速设置为600r/min,然后在反应温度为-20℃下,向液体催化剂中以80mL/min的速度通入干燥的六氟环氧丙烷气体,通入200g的六氟环氧丙烷气体后停止通入,然后密闭三口烧瓶并将转速调至300r/min,持续反应15h。当反应结束后将温度缓慢升高至5℃,同时将反应产物抽真空2h,得到白色粘稠液体产物;
(3)在氮气保护和室温下,向装有白色粘稠液体产物的250mL干燥三口烧瓶中缓慢滴加5g氨基硅烷偶联剂H2NC3H6Si(OC2H5)3,滴加完毕后,将温度升至70℃,反应时间为12小时,然后降至室温,加入20g的丁醇溶剂萃取过量的氨基硅烷偶联剂,搅拌后静置分层,留取下层液体并加入到800g全氟溶剂SV70稀释中,得到硅烷改性的含氟聚合物浓度为20重量%产物A1;
(4)制得的硅烷改性的含氟聚合物的结构式如下式(Ⅳ)所示,采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定含氟聚合物的数均分子量为5000。
实施例1
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
在室温下,向100g全氟溶剂SV-70中加入0.05g乙酰丙酮铝和0.3g制备例1制得的产物A1,然后搅拌,搅拌速度为200r/min,搅拌时间为30min,制得防指纹涂料B1。
制备例2
本制备例用于说明本发明的硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法。
(1)采用电子天平称取干燥氟化铯固体1g溶于3g乙二醇二甲醚中,制备成液体催化剂,移至恒压滴液漏斗中;
(2)向完全干燥的250mL三口烧瓶中加入上述液体催化剂,然后搅拌液体催化剂,搅拌转速设置为300r/min,然后在反应温度为-30℃下,向液体催化剂中以80mL/min的速度通入干燥的四氟环氧乙烷气体,通入150g的四氟环氧丙烷气体后停止通入,然后密闭三口烧瓶并将转速调至100r/min,持续反应24h。当反应结束后将温度缓慢升高至0℃,同时将反应产物抽真空3h,得到白色粘稠液体产物;
(3)在氮气保护和室温下,向装有白色粘稠液体产物的250mL干燥三口烧瓶中缓慢滴加5g氨基硅烷偶联剂H2NC2H4Si(OC6H13)3滴加完毕后,将温度升至55℃,反应时间为24小时,然后降至室温,加入20g的丁醇溶剂萃取过量的氨基硅烷偶联剂,搅拌后静置分层,留取下层液体并加入到600g全氟溶剂SV80稀释中,得到硅烷改性的含氟聚合物浓度为20重量%产物A2;
(4)制得的硅烷改性的含氟聚合物的结构式如下式(Ⅴ)所示,采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定含氟聚合物的数均分子量为4200。
实施例2
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
在室温下,向100g全氟溶剂SV-80中加入0.2g乙酰丙酮锌和0.6g制备例2制得的产物A2,然后搅拌,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为20min,制得防指纹涂料B2。
制备例3
本制备例用于说明本发明的硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法。
(1)采用电子天平称取干燥氟化铯固体1g溶于8g乙二醇二甲醚中,制备成液体催化剂,移至恒压滴液漏斗中;
(2)向完全干燥的250mL三口烧瓶中加入上述液体催化剂,然后搅拌液体催化剂,搅拌转速设置为1000r/min,然后在反应温度为-15℃下,向液体催化剂中以80mL/min的速度通入干燥的六氟环氧丙烷气体,通入250g的六氟环氧丙烷气体后停止通入,然后密闭三口烧瓶并将转速调至500r/min,持续反应24h。当反应结束后将温度缓慢升高至10℃,同时将反应产物抽真空1h,得到白色粘稠液体产物;
(3)在氮气保护和室温下,向装有白色粘稠液体产物的250mL干燥三口烧瓶中缓慢滴加5g氨基硅烷偶联剂H2NC8H16Si(OCH3)3滴加完毕后,将温度升至60℃,反应时间为15小时,然后降至室温,加入20g的丁醇溶剂萃取过量的氨基硅烷偶联剂,搅拌后静置分层,留取下层液体并加入到1000g全氟溶剂SV80稀释中,得到硅烷改性的含氟聚合物浓度为20重量%产物A3;
(4)制得的硅烷改性的含氟聚合物的结构式如下式(Ⅵ)所示,采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定含氟聚合物的数均分子量为6500。
实施例3
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
在室温下,向100g全氟溶剂SV-80中加入0.3g乙酰丙酮钛和0.7g制备例3制得的产物A3,然后搅拌,搅拌速度为100r/min,搅拌时间为40min,制得防指纹涂料B3。
制备例4
本制备例用于说明本发明的硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法。
按照制备例1的方法制备硅烷改性的含氟聚合物产物A4,不同的是,将氨基硅烷偶联剂H2NC3H6Si(OC2H5)3替换为H2NC6H4Si(OCH3)3,制得的硅烷改性的含氟聚合物的结构式如下式(Ⅶ)所示,采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定含氟聚合物的数均分子量为3800。
实施例4
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备防指纹涂料B4,不同的是将制备例1制得的产物A1替换为制备例4制得的产物A4。
制备例5
本制备例用于说明本发明的硅烷改性的含氟聚合物及其制备方法。
按照制备例1的方法制备硅烷改性的含氟聚合物产物A5,不同的是,反应条件为:温度为-40℃,时间为10h,采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定含氟聚合物的数均分子量为3000。
实施例5
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备防指纹涂料B5,不同的是将制备例1制得的产物A1替换为制备例5制得的产物A5。
实施例6
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备防指纹涂料B6,不同的是,将乙酰丙酮铝替换为乙酰丙酮锌。
实施例7
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备防指纹涂料B7,不同的是,将乙酰丙酮铝替换为三乙醇胺。
实施例8
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备防指纹涂料B8,不同的是,相对于100g的氟溶剂,乙酰丙酮铝的用量为0.02g,硅烷改性的含氟聚合物的用量为0.1g。
实施例9
本实施例用于说明本发明的防指纹涂料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备防指纹涂料B9,不同的是,相对于100g的氟溶剂,乙酰丙酮铝的用量为0.5g,硅烷改性的含氟聚合物的用量为1g。
对比例1
采用专利申请CN1498252A实施例1的组合物,并用其代替实施例1中的硅烷改性的含氟聚合物,制备防指纹涂料D1。
对比例2
采用专利申请CN101171274A实施例1的组合物,并用其代替实施例1中的硅烷改性的含氟聚合物,制备防指纹涂料D2。
测试例
测试样板的制备:将防指纹涂料B1-B9和D1-D2采用擦涂工艺擦涂在玻璃片(5.5寸,0.1mm厚)上,150℃烘烤30min后,放置24h,制得测试样板C1-C11。
测试例1
采用OCA视频光学接触角测量仪(德国)测试样板C1-C11对水接触角和对二氯甲烷的接触角,测试结果见下表1。
表1
实施例 | 对水接触角(度) | 对二氯甲烷接触角(度) |
实施例1 | 118.8 | 99.4 |
实施例2 | 118.2 | 98.8 |
实施例3 | 118.5 | 99.0 |
实施例4 | 116.8 | 95.4 |
实施例5 | 117.5 | 94.8 |
实施例6 | 115.8 | 94.9 |
实施例7 | 115.1 | 94.5 |
实施例8 | 116.2 | 95.9 |
实施例9 | 116.7 | 95.7 |
对比例1 | 108.2 | 90.9 |
对比例2 | 109.5 | 91.6 |
测试例2
耐磨测试:采用“#0000”钢丝绒在500g压力负荷下,往复摩擦测试样板C1-C11,测试面积为50圈/分钟,行程为40mm,循环次数为3000次。耐磨完成后,采用OCA视频光学接触角测量仪(德国)测试样板的对水接触角和对二氯甲烷的接触角,测试结果见下表2。
表2
实施例 | 对水接触角(度) | 对二氯甲烷接触角(度) |
实施例1 | 114.2 | 93.8 |
实施例2 | 113.4 | 93.5 |
实施例3 | 114.6 | 93.2 |
实施例4 | 111.6 | 91.8 |
实施例5 | 110.9 | 91.2 |
实施例6 | 112.0 | 92.0 |
实施例7 | 110.5 | 91.1 |
实施例8 | 111.8 | 92.2 |
实施例9 | 112.2 | 92.9 |
对比例1 | 100.5 | 87.2 |
对比例2 | 98.2 | 85.0 |
将实施例1-9与对比例1-2的结果比较可以看出,本发明制得的防指纹涂料制得的样板的对水接触角和对二氯甲烷接触角显著高于对比例1和2,表明含有本发明特定结构的硅烷改性含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果显著优于现有技术。
将实施例1与实施例4的结果比较可以看出,当式(Ⅰ)所示的硅烷改性的含氟聚合物中,R1为C2-C8的亚烷基,R2、R3、R4各自独立为C1-C6的烷基或-H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为4000-6500时,能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
将实施例1与实施例5的结果比较可以看出,当聚合反应的条件包括:温度为-30~-15℃,时间为12~24h时,能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
将实施例1与实施例6的结果比较可以看出,所述涂料催化剂为乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铁和乙酰丙酮钛中的至少一种时,能够进一步提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
将实施例1与实施例7的结果比较可以看出,所述涂料催化剂为乙酰丙酮类金属络合物,能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
将实施例1与实施例8-9的结果比较可以看出,当相对于100g的氟溶剂,涂料催化剂的含量为0.05-0.3g,硅烷改性的含氟聚合物的含量为0.2-0.7g时,能够显著提高含有该含氟聚合物的防指纹涂料的防指纹效果。
综上,含有本发明的硅烷改性的含氟聚合物的防指纹涂料较现有的防指纹涂料或者防指纹工艺的具有优异的防指纹效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (22)
1.一种防指纹涂料,其特征在于,该防指纹涂料含有一种硅烷改性的含氟聚合物和氟溶剂,该含氟聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R为-CF3或-F,R1为C1-C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1-C16的烷基或-H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为500-10000。
2.根据权利要求1所述的防指纹涂料,其中,R1为C2-C8的亚烷基,R2、R3、R4各自独立为C1-C6的烷基或-H,n的取值使得该含氟聚合物的数均分子量为4000-6500。
3.根据权利要求1所述的防指纹涂料,其中,所述硅烷改性的含氟聚合物的制备方法包括:
(1)在含氟催化剂和有机溶剂存在下,将六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷进行聚合反应,得到式(Ⅱ)所示的中间体;
(2)在惰性气氛下,将式(Ⅱ)所示的中间体与式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂接触反应,
式(Ⅱ)中的R为-CF3或-F,n的取值使得含氟聚合物的数均分子量为500-10000,式(Ⅲ)中的R1为C1-C16的亚烷基或亚苯基,R2、R3、R4各自独立为C1-C16的烷基或-H。
4.根据权利要求3所述的防指纹涂料,其中,式(Ⅱ)中的n的取值使得含氟聚合物的数均分子量为4000-6500,式(Ⅲ)中的R1为C2-C8的亚烷基,R2、R3、R4各自独立为C1-C6的烷基或-H。
5.根据权利要求3所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述聚合反应的条件包括:温度为-40~-10℃,时间为10~30h。
6.根据权利要求4所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述聚合反应的条件包括:温度为-30~-15℃,时间为12~24h。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述含氟催化剂为氟化铯、氟化铷和氟化钾中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的防指纹涂料,其中,所述含氟催化剂为氟化铯。
9.根据权利要求3-6中任意一项所述的防指纹涂料,其中,所述含氟催化剂与六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷的重量比为1:100-300。
10.根据权利要求9所述的防指纹涂料,其中,所述含氟催化剂与六氟环氧丙烷和/或四氟环氧乙烷的重量比为1:150-250。
11.根据权利要求3-6中任意一项所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述有机溶剂为乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚和乙二醇丁醚中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述有机溶剂为乙二醇二甲醚。
13.根据权利要求11所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述含氟催化剂与有机溶剂的重量比为1:2-10。
14.根据权利要求13所述的防指纹涂料,其中,步骤(1)中,所述含氟催化剂与有机溶剂的重量比为1:3-8。
15.根据权利要求3-6中任意一项所述的防指纹涂料,其中,步骤(2)中,所述接触反应的条件包括:温度为50-80℃,时间为10-30h。
16.根据权利要求15所述的防指纹涂料,其中,步骤(2)中,所述接触反应的条件包括:温度为55-70℃,时间为12-24h。
17.根据权利要求3-6中任意一项所述的防指纹涂料,其中,步骤(2)中,式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂与式(Ⅱ)所示的中间体的重量比为1:10-100。
18.根据权利要求17所述的防指纹涂料,其中,步骤(2)中,式(Ⅲ)所示的氨基硅烷偶联剂与式(Ⅱ)所示的中间体的重量比为1:15-50。
19.根据权利要求1所述的防指纹涂料,其中,该防指纹涂料还含有涂料催化剂,所述涂料催化剂为乙酰丙酮类金属络合物。
20.根据权利要求19所述的防指纹涂料,其中,所述涂料催化剂为乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮钛中的至少一种。
21.根据权利要求19所述的防指纹涂料,其中,相对于100g的氟溶剂,涂料催化剂的含量为0.02-0.5g,硅烷改性的含氟聚合物的含量为0.1-1g。
22.根据权利要求21所述的防指纹涂料,其中,相对于100g的氟溶剂,涂料催化剂的含量为0.05-0.3g,硅烷改性的含氟聚合物的含量为0.2-0.7g。
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