CN108329480A - 改性聚硅氮烷预聚物、改性聚硅氮烷涂料及其使用方法 - Google Patents

改性聚硅氮烷预聚物、改性聚硅氮烷涂料及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性聚硅氮烷预聚物、改性聚硅氮烷涂料及使用方法，所述改性聚硅氮烷预聚物通过将其原料混合后在50～95℃下反应2～10h得到，所述原料按重量份数计包括：全氟聚醚0.05～20份、聚硅氮烷40～100份和催化剂0.0001～0.0005份。本发明的改性聚硅氮烷预聚物通过全氟聚醚改性得到；该改性聚硅氮烷预聚物制备得到的涂料与环境友好，与大多数基材表面有着良好的附着力，将其涂布固化形成的涂层硬度高，且具有优异的疏水疏油性、耐溶剂性、耐高温性、耐盐雾腐蚀性，柔性好，表面更爽滑等。

Description

改性聚硅氮烷预聚物、改性聚硅氮烷涂料及其使用方法
技术领域
本发明涉及涂料生产技术领域，具体而言，涉及一种改性聚硅氮烷预聚物、改性聚硅氮烷涂料及其使用方法。
背景技术
聚硅氮烷或者改性的聚硅氮烷作为一种新型的涂料，能与金属、矿物、玻璃、陶瓷和有机材料等表面光滑的基材紧密附着，其形成的涂膜具有硬度高、耐高温、耐溶剂和酸碱腐蚀等性能。随着行业的发展，人们对涂料性能的需求越来越高，单一的聚硅氮烷在某些方面已经不能满足要求，则需要通过接枝其他的物质来改善和提升聚硅氮烷原有的性能，目前常用来接枝改性的物质有：聚氨酯树脂、丙烯酸树酯、含氟丙烯酸树酯、环氧树脂或硅油等。
疏水疏油性能是聚硅氮烷使用最广泛的性能之一。疏水疏油涂层表面特殊的表面润湿性使其在自清洁、防水，防油、防腐蚀以及流体运输等领域具有广泛的应用前景。
已见报道的疏水疏油涂层多为复合涂层，由疏水疏油面漆层和疏水疏油底漆层复合而成，硅烷偶联剂与二氧化硅的结合，能够降低涂层的表面能，从而显著提高涂层的疏水疏油性能。但该涂层制备工艺复杂，制作成本较高。
另外，-CF3、-CF2CF2-等基团具有较低的表面能，通过含氟试剂特别是一些长氟碳链(-CnF2n+1，n≥8)化合物改性制备疏水疏油涂层是一种比较好的方法。已见报道的疏水疏油涂层是通过长氟碳链的丙烯酸酯改性得到的，其水接触角可达120°且兼具良好的柔韧性和耐候性。但由于长氟碳链化合物的化学性质比较稳定，很难被降解，从而对人类、生物体和环境造成危害。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种改性聚硅氮烷涂料及其制备方法和使用方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该改性聚硅氮烷预聚物通过全氟聚醚改性得到；该改性聚硅氮烷预聚物制备得到的涂料与环境友好，与大多数基材表面有着良好的附着力，将其涂布固化形成的涂层硬度高，且具有优异的疏水疏油性、耐溶剂性、耐高温性和耐盐雾腐蚀性能，表面更爽滑等。
一种改性聚硅氮烷预聚物，通过将其原料混合后在50～95℃下反应2～10h得到，所述原料按重量份数计包括：全氟聚醚0.05～20份、聚硅氮烷40～100份和催化剂0.0001～0.0005份。
进一步地，所述原料按重量份数计还包括：乙烯基硅油或含氟乙烯基硅油0.01～5份。
进一步地，所述全氟聚醚为F(CF2)n(C2F4O)m(C3F6O)p(C4F8O)q Rf或
F(CF2)n(R0C2F4O)m(C3F6O)p(C4F8O)q Rf；
其中，m、n、p和q各自为0～200之间的整数，m、n、p和q之和至少为1；
R0表示氟或含氟的烷烃；
Rf表示-OH、-ROH、-COOH、-RCOOH、-SOOX、-RSOOX、不饱和烃或丙烯酸酯，R表示烷烃、硅烷或含氟硅烷化合物，X表示卤原子。
进一步地，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-；
其中，R1、R2和R3各自为氢、烷基、芳基、乙烯基或三烷氧基甲硅烷基烷基；
n为0～200之间的整数。
进一步地，所述催化剂为胺催化剂、金属或金属化合物催化剂和过氧化物催化剂中的至少一种。
本发明还提供了一种改性聚硅氮烷涂料，所述改性聚硅氮烷涂料包含以下重量份数的原料：改性聚硅氮烷预聚物5～80份和有机溶剂20～95份；所述改性聚硅氮烷涂料为上述的改性聚硅氮烷涂料。
进一步地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醚、甲苯、环己烷、甲基环己烷、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、二丁基醚、二氧六环、七氟环戊烷、全氟己烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、全氟庚烷等、全氟二烷基醚、氢氟醚DA301、氢氟醚DA308中的一种或几种的混合物。
本发明还提供了一种改性聚硅氮烷涂料的使用方法，包括：
将改性聚硅氮烷涂料涂布在基材上，固化，然后冷却至室温，得到涂层；
所述改性聚硅氮烷涂料为上述的改性聚硅氮烷涂料。
进一步地，所述涂布工艺为淋涂、浸涂、喷涂或旋涂；所述基材为马口铁面板、不锈钢面板、木板、铝板、聚合物薄膜或玻璃面板。
进一步地，所述固化的温度为80℃～250℃，所述固化的时间为20～180min。
与现有技术相比，本发明的改性聚硅氮烷预聚物、改性聚硅氮烷涂料及其使用方法的有益效果是：
本发明的该改性聚硅氮烷预聚物通过全氟聚醚改性得到；该改性聚硅氮烷预聚物制备得到的涂料与环境友好，与大多数基材表面有着良好的附着力，使用寿命长，将其涂布在基材上经固化形成的涂层硬度高，且具有优异的疏水疏油性、耐溶剂性、耐高温性和耐盐雾腐蚀性能等，表面更爽滑，使其在抗指纹应用方面具有性能突出、爽滑及手感好等特性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用之术语：
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种改性聚硅氮烷预聚物，通过将其原料混合后在50～95℃如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或95℃下反应2～10h如2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h得到，所述原料按重量份数计包括：
全氟聚醚0.05～20份如0.05份、1份、3份、5份、8份、10份、12份、15份、18份或20份等；
聚硅氮烷40～100份如40份、50份、60份、70份、80份、90份或100份等；
催化剂0.0001～0.0005份如0.0001份、0.0002份、0.0003份、0.0004份或0.0005份等。
优选地，所述原料按重量份数计还包括：乙烯基硅油或含氟乙烯基硅油0.01～5份如0.01份、0.05份、0.1份、0.5份、0.8份、1份、2份、3份、4份或5份等。
优选地，所述全氟聚醚为F(CF2)n(C2F4O)m(C3F6O)p(C4F8O)q Rf或
F(CF2)n(R0C2F4O)m(C3F6O)p(C4F8O)q Rf；
其中，m、n、p和q各自为0～200之间的整数，m、n、p和q之和至少为1，各个重复单元可无规则的结合；
R0表示氟或含氟的烷烃；
Rf表示-OH、-ROH、-COOH、-RCOOH、-SOOX、-RSOOX、不饱和烃或丙烯酸酯，R表示烷烃、硅烷或含氟硅烷化合物，X表示卤原子。
优选地，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-；
其中，R1、R2和R3各自为氢、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基、未取代或取代的乙烯基或未取代或取代的三烷氧基甲硅烷基烷基；
n为0～200的整数。
优选地，所述催化剂为胺催化剂、金属或金属化合物催化剂和过氧化物催化剂中的至少一种。
上述胺催化剂可列举为氨、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、异丙胺、二正丙胺、二异丙胺、三正丙胺、正丁胺、异丁胺，二正丁胺、二异丁胺、三正丁胺、正戊胺、二正戊胺、三正戊胺、二环己基胺、苯胺，2,4-二甲基吡啶、4,4-亚甲基双(1-甲基哌啶)、二氮杂双环[2.2.2]辛烷、N,N-二甲基哌嗪、顺式-2,6-二甲基哌嗪、反式-2,5-二甲基哌嗪、4,4亚甲基双(环己胺)、硬脂胺、1,3-二(4-哌啶基)丙烷、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基己醇胺、N,N-二甲基辛醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、1-哌啶乙醇或4-哌啶醇等。
上述金属或金属化合物催化剂可列举为钯、乙酸钯、乙酰丙酮钯、丙酸钯、镍、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮银、铂、乙酰丙酮酸银、钌、乙酰丙酮钌、羰基钌、金、铜、乙酰丙酮酸铜或乙酰丙酮酸铝等。
上述过氧化物催化剂可列举为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、3-氯过氧苯甲酸、过氧化二-4-氯苯甲酰、过氧化二琥铂酸、过氧乙酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧化乙酰丙酮或过氧化乙酰苯甲酰等。
本发明还提供了一种改性聚硅氮烷涂料，所述改性聚硅氮烷涂料包含以下重量份数的原料：
改性聚硅氮烷预聚物5～80份如5份、10份、20份、30份、40份、50份、60份、70份或80份等；
有机溶剂20～95份如20份、30份、40份、50份、60份、70份、80份、90份或95份等。
所述改性聚硅氮烷涂料为上述的改性聚硅氮烷涂料。
优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醚、甲苯、环己烷、甲基环己烷、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、二丁基醚、二氧六环、七氟环戊烷、全氟己烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、全氟庚烷等、全氟二烷基醚、氢氟醚DA301、氢氟醚DA308中的一种或几种的混合物。
本发明还提供了一种改性聚硅氮烷涂料的使用方法，包括：
将改性聚硅氮烷涂料涂布在基材上，固化，然后冷却至室温，得到涂层；
所述改性聚硅氮烷涂料为上述的改性聚硅氮烷涂料。
优选地，改性聚硅氮烷涂料所述涂布工艺为淋涂、浸涂、喷涂或旋涂；所述基材为马口铁面板、不锈钢面板、木板、铝板、聚合物薄膜或玻璃面板。
优选地，所述固化的温度为80℃～250℃如80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、230℃或250℃等，所述固化的时间为20～180min如20min、50min、80min、100min、120min、150min或180min等。
本发明的该改性聚硅氮烷预聚物通过全氟聚醚改性得到；该改性聚硅氮烷预聚物制备得到的涂料与环境友好，与大多数基材表面有着良好的附着力，使用寿命长，将其涂布在基材上经固化形成的涂层硬度高且具有优异的疏水疏油性、耐溶剂性、耐高温性和耐盐雾腐蚀性等，表面爽滑，使其在抗指纹应用方面性能突出、爽滑及手感好等特性。
另外，本发明的改性聚硅氮烷涂料和改性聚硅氮烷涂层的制备方法简单，成本较低。
为了便于理解本发明，下面结合实施例及具体案例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
将0.05份全氟聚醚醇、40份聚硅氮烷和0.0001份乙酰丙酮钯加入反应器中混合均匀，然后在95℃下反应2h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为乙烯基。
(2)将5份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和20份醋酸丁酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在80℃温度下湿气固化180min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例2
(1)将10份全氟聚醚醇、70份聚硅氮烷和0.0003份四丁基氟化铵加入反应器中混合均匀，然后在70℃下反应5h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为烷基，R2为乙烯基，R3为乙烯基。
(2)将50份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和60份醋酸丁酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在180℃温度下湿气固化100min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例3
(1)将20份全氟聚醚醇、100份聚硅氮烷和0.0003质量份的2,4-二甲基吡啶和0.0002质量份的过氧化二异丙苯加入反应器中混合均匀，然后在20℃下反应10h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为三烷氧基甲硅烷基烷基。
(2)将80份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和95份醋酸丁酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在250℃温度下湿气固化20min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例4
(1)将3份全氟聚醚醇、5份乙烯基硅油、50份聚硅氮烷和0.0002份胺催化剂加入反应器中混合均匀，然后在80℃下反应4h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为乙烯基。
(2)将10份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和40份醋酸丁酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在80℃温度下湿气固化150min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例5
(1)将5份全氟聚醚丙烯酸酯、4份乙烯基硅油、60份聚硅氮烷和0.0001质量份的2,4-二甲基吡啶和0.0002质量份的过氧化二异丙苯加入反应器中混合均匀，然后在70℃下反应5h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为乙烯基，R2为烷基，R3为氢。
(2)将20份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和50份醋酸丁酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在70℃温度下湿气固化120min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例6
(1)将8份全氟聚醚丙烯酸酯、3份乙烯基硅油、70份聚硅氮烷和0.0002质量份的2,4-二甲基吡啶和0.0001质量份的乙酸钯加入反应器中混合均匀，然后在60℃下反应6h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为氢。
(2)将30份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和60份醋酸丁酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在60℃温度下湿气固化150min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例7
(1)将10份全氟聚醚丙烯酸酯、2份含氟乙烯基硅油、80份聚硅氮烷和0.0002质量份的2,4-二甲基吡啶和0.0002质量份的过氧化二异丙苯加入反应器中混合均匀，然后在50℃下反应70h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为乙烯基。
(2)将40份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和70份乙酸乙酯混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在60℃温度下湿气固化150min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例8
(1)将12份全氟聚醚酰氟、2份含氟乙烯基硅油、70份聚硅氮烷和0.0003质量份的过氧化二异丙苯加入反应器中混合均匀，然后在50℃下反应8h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为乙烯基。
(2)将50份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和80份正辛烷混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在50℃温度下湿气固化150min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例9
(1)将15份全氟聚醚酰氟、3份含氟乙烯基硅油、80份聚硅氮烷和0.0003质量份的2,4-二甲基吡啶加入反应器中混合均匀，然后在70℃下反应3h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为乙烯基。
(2)将60份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和90份正辛烷混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在70℃温度下湿气固化100min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
实施例10
(1)将18份全氟聚醚酰氟、4份含氟乙烯基硅油、90份聚硅氮烷和0.0002质量份的2,4-二甲基吡啶和0.0003质量份的过氧化二异丙苯加入反应器中混合均匀，然后在70℃下反应5h，得到经全氟聚醚改性的改性聚硅氮烷预聚物；其中，所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-，其中R1为氢，R2为烷基，R3为乙烯基。
(2)将70份步骤(1)制备得到的改性聚硅氮烷预聚物和95份正辛烷混合并在室温下搅拌，至混合均匀，得到改性聚硅氮烷涂料。
(3)将步骤(2)制备得到的改性聚硅氮烷涂料淋涂在马口铁面板上，在70℃温度下湿气固化100min；然后冷却至室温，得到改性聚硅氮烷涂层。
对比例1
与实施例1的区别在于：去掉实施例1中的0.05份全氟聚醚醇，其它同实施例1。
对比例2
与实施例2的区别在于：去掉实施例2中的10份全氟聚醚醇，其它同实施例2。
对比例3
与实施例4的区别在于：去掉实施例4中的3份全氟聚醚醇，其它同实施例4。
对比例4
与实施例7的区别在于：去掉实施例4中的10份全氟聚醚丙烯酸酯，其它同实施例7。
分别对上述实施例1～10制备的改性聚硅氮烷涂层及对比例1～4制备的聚硅氮烷涂层的附着力、硬度、水性触角、疏水效果、油性笔擦拭及乙醇擦拭等性能参数进行检测，检测结果如表1所示。
实施例1～10的制备的改性聚硅氮烷涂层及对比例1～4制备的聚硅氮烷涂层的各性能参数按照以下方法测定：
附着力：按照GB/T 9286-1998标准进行测定。
硬度：按照GB/T 6739-1996标准进行测定。
接触角：采用上海中晨接触角测量仪JC2000D2进行测定。
水滴滚动角度：将有涂层的马口铁面板倾斜一定角度，观察水滴滚动情况，将使水滴开始出现滚动的倾斜角度记录为水滴滚动角度，水滴滚动角度越小，表面涂层表面越爽滑，摩擦力越低。
疏水效果：将水滴在有涂层的马口铁面板上，然后将马口铁板垂直，观察是否有挂珠现象。
油性笔擦拭：用油性笔在有涂层的马口铁面板上涂画，然后用纸将油性笔墨擦去，观察是否有笔墨残留在涂层上，若无残留，表面耐污渍性能良好。
耐酒精擦拭：用眼镜布吸取酒精在有涂层的马口铁面板上用力擦拭，观察面板的涂层是否有损伤。
耐盐雾测试：按照GB/T 10125-1997标准进行测试。
表1
由上述表1可知，本发明实施例1～10制备的改性聚硅氮烷涂层的硬度、疏水效果、耐污渍性能、耐溶剂性能及耐盐雾腐蚀性能要明显优于对比例1～4制备的聚硅氮烷涂层的疏水效果、耐污渍及耐腐蚀性能，且本发明实施例1～10制备的改性聚硅氮烷涂层表面较对比例1～4制备的聚硅氮烷涂层的表面更爽滑，摩擦力更小，手感更好。
另外，经全氟聚醚和含氟乙烯基硅油共改性聚硅氮烷涂层较全氟聚醚改性聚硅氮烷涂层的水接触角更大一点，水滴的滚动角度更小，因此，经全氟聚醚及乙烯基硅油或含氟乙烯基硅油共改性聚硅氮烷涂层较全氟聚醚改性聚硅氮烷涂层表面更爽滑，摩擦力更小，手感更好，且经全氟聚醚和含氟乙烯基硅油共改性聚硅氮烷涂层较全氟聚醚改性聚硅氮烷涂层的耐溶剂性能及盐雾腐蚀性能更好。
综上所述，本发明的改性聚硅氮烷涂料通过湿气固化形成的改性聚硅氮烷涂层具有良好的附着力、硬度、疏水效果、爽滑效果、柔韧性和耐溶剂、耐盐雾腐蚀性能等，且在抗指纹应用方面性能突出，稳定性好，使用寿命更长。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性聚硅氮烷预聚物，其特征在于：通过将其原料混合后在50～95℃下反应2～10h得到，所述原料按重量份数计包括：全氟聚醚0.05～20份、聚硅氮烷40～100份和催化剂0.0001～0.0005份。
2.根据权利要求1所述的改性聚硅氮烷预聚物，其特征在于：所述原料按重量份数计还包括：乙烯基硅油或含氟乙烯基硅油0.01～5份。
3.根据权利要求1所述的改性聚硅氮烷预聚物，其特征在于：所述全氟聚醚为F(CF2)n(C2F4O)m(C3F6O)p(C4F8O)qRf或
F(CF2)n(R0C2F4O)m(C3F6O)p(C4F8O)qRf；
其中，m、n、p和q各自为0～200之间的整数，m、n、p和q之和至少为1；
R0表示氟或含氟的烷烃；
Rf表示-OH、-ROH、-COOH、-RCOOH、-SOOX、-RSOOX、不饱和烃或丙烯酸酯，R表示烷烃、硅烷或含氟硅烷化合物，X表示卤原子。
4.根据权利要求1所述的改性聚硅氮烷预聚物，其特征在于：所述聚硅氮烷由下式表示：
-(SiR1R2-NR3)n-；
其中，R1、R2和R3各自为氢、烷基、芳基、乙烯基或三烷氧基甲硅烷基烷基；
n为0～200之间的整数。
5.根据权利要求1所述的改性聚硅氮烷预聚物，其特征在于：所述催化剂为胺催化剂、金属或金属化合物催化剂和过氧化物催化剂中的至少一种。
6.一种改性聚硅氮烷涂料，其特征在于：所述改性聚硅氮烷涂料包含以下重量份数的原料：改性聚硅氮烷预聚物5～80份和有机溶剂20～95份；所述改性聚硅氮烷涂料为权利要求1～5任一项所述的改性聚硅氮烷涂料。
7.根据权利要求6所述的改性聚硅氮烷涂料，其特征在于：所述有机溶剂为乙酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醚、甲苯、环己烷、甲基环己烷、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、二丁基醚、二氧六环、七氟环戊烷、全氟己烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、全氟庚烷等、全氟二烷基醚、氢氟醚DA301、氢氟醚DA308中的一种或几种的混合物。
8.一种改性聚硅氮烷涂料的使用方法，其特征在于：包括：
将改性聚硅氮烷涂料涂布在基材上，固化，然后冷却至室温，得到涂层；
所述改性聚硅氮烷涂料为权利要求6或7所述的改性聚硅氮烷涂料。
9.根据权利要求8所述的改性聚硅氮烷涂料的使用方法，其特征在于：所述涂布工艺为淋涂、浸涂、喷涂或旋涂；所述基材为马口铁面板、不锈钢面板、木板、铝板、聚合物薄膜或玻璃面板。
10.根据权利要求8所述的改性聚硅氮烷涂料的使用方法，其特征在于：所述固化的温度为80℃～250℃，所述固化的时间为20～180min。
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