CN110054973A - 一种金属表面持久防污涂层 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属表面持久防污涂层，其含有下述式(A)所示的单官能全氟聚醚磷酸化合物和下述式(B)所示的双官能有机氟硅化合物：F‑(CF₂)_q‑(OC₃F₆)_m‑(OC₂F₄)_n‑(CF₂)_o‑C(＝O)‑NH‑C₃H₆‑P(＝O)X₃…(A)，P(＝O)X₃‑C₃H₆‑NH‑C(＝O)‑(CF₂)_q‑(OC₃F₆)_m‑(OC₂F₄)_n‑(CF₂)o‑C(＝O)‑NH‑C₃H₆‑P(＝O)X₃…(B)。本发明金属表面持久防污涂层既有优异的防污性能，也有很好的防污持久性。

Description

一种金属表面持久防污涂层

技术领域

本发明涉及防污涂层技术领域，尤其涉及一种金属表面持久防污涂层。

背景技术

防污涂层主要是由功能性的全氟聚醚材料组成，如全氟聚醚硅烷，可以用于玻璃表面的防污，然而，由于金属表面的特殊性，防污涂层很难附着，因此金属基材的持久性防污是一个技术难点。通常用于金属表面的防污涂层是全氟聚醚磷酸化合物，磷酸根与金属基材之间形成络合键，使得涂层在金属基材上具有持久性。

全氟聚醚磷酸化合物通常指单官能全氟聚醚磷酸化合物和双官能全氟聚醚磷酸化合物。单官能全氟聚醚磷酸化合物水接触角较高，防污性能好，但与金属基材附着力受到限制。而双官能全氟聚醚磷酸化合物水接触角较低，防污性能较差，但是其与金属基材的附着力较强。

因此，有必要进行研究开发，以提供一种解决上述目前现有技术存在缺陷的技术方案，解决现有防污涂层防污效果不理想的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属表面持久防污涂层，采用特定配比将单官能和双官能的全氟聚醚磷酸化合物组合在一起形成防污涂层，该涂层组合物既有优异的防污性能，也有很好的持久性，解决了现有防污涂层防污效果不理想的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种金属表面持久防污涂层，其含有下述式(A)所示的单官能全氟聚醚磷酸化合物和下述式(B)所示的双官能有机氟硅化合物：

F-(CF₂)_q-(OC₃F₆)_m-(OC₂F₄)_n-(CF₂)_o-C(＝O)-NH-C₃H₆-P(＝O)X₃ (A)

P(＝O)X₃-C₃H₆-NH-C(＝O)-(CF₂)_q-(OC₃F₆)_m-(OC₂F₄)_n-(CF₂)_o-C(＝O)-NH-C₃H₆-P(＝O )X₃ (B)

式(A)和式(B)中，q、m、n和o是分别独立的，且为0～200范围内整数，q、m、n和o之和至少是1，标注q、m、n或o且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。

进一步地，所述单官能全氟聚醚磷酸化合物(A)和双官能有机氟硅化合物 (B)按一定的重量组份配比溶解于一定重量组份的氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到金属基材表面形成防污涂层。

进一步地，所述单官能全氟聚醚磷酸化合物(A)和双官能有机氟硅化合物 (B)的总重量组份与氢氟醚溶剂的重量组份比重为2份:1000份。

进一步地，所述单官能全氟聚醚磷酸化合物(A)的重量组份为0.3～1.7份。

进一步地，所述双官能有机氟硅化合物(B)的重量组份为0.3～1.7份。

进一步地，所述防污涂层在60℃条件下烘干30分钟形成持久防污涂层。

相较于现有技术，本发明金属表面持久防污涂层采用特定配比将单官能全氟聚醚磷酸化合物和双官能有机氟硅化合物组合在一起，溶解于一定重量的氢氟醚溶剂中均匀喷涂在金属表面形成防污涂层，使得金属表面既有优异的防污性能，也有很好的防污持久性。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

本发明提供一种金属表面持久防污涂层，其含有下述式(A)所示的单官能全氟聚醚磷酸化合物和下述式(B)所示的双官能有机氟硅化合物：

F-(CF₂)_q-(OC₃F₆)_m-(OC₂F₄)_n-(CF₂)_o-C(＝O)-NH-C₃H₆-P(＝O)X₃ (A)

P(＝O)X₃-C₃H₆-NH-C(＝O)-(CF₂)_q-(OC₃F₆)_m-(OC₂F₄)_n-(CF₂)_o-C(＝O)-NH-C₃H₆-P(＝O)X₃ (B)

式(A)和式(B)中，q、m、n和o是分别独立的，且为0～200范围内整数，q、m、n和o之和至少是1，标注q、m、n或o且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。

本发明的实施例1中，在室温下，将1g式(A)所示化合物和1g式(B) 所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面形成金属表面防污涂层，测量初始水接触角为115°，然后在60℃下烘干30分钟形成持久防污涂层，摩擦1000次后测量水接触角为100°。

在本发明的实施例2中，在室温下，将1.5g式(A)所示化合物和0.5g式 (B)所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面形成金属表面防污涂层，测量初始水接触角为115°，然后在60℃下烘干30 分钟形成持久防污涂层，摩擦1000次后测量水接触角为90°。

本发明的实施例3中，在室温下，将1.7g式(A)所示化合物和0.3g式(B) 所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面形成金属表面防污涂层，测量初始水接触角为115°，然后在60℃下烘干30分钟形成持久防污涂层，摩擦1000次后测量水接触角为90°。

本发明的实施例4中，在室温下，将0.5g式(A)所示化合物和1.5g式(B) 所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面形成金属表面防污涂层，测量初始水接触角为110°，然后在60℃下烘干30分钟形成持久防污涂层，摩擦1000次后测量水接触角为90°。

本发明的实施例5中，在室温下，将0.3g式(A)所示化合物和1.7g式(B) 所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面形成金属表面防污涂层，测量初始水接触角为110°，然后在60℃下烘干30分钟形成持久防污涂层，摩擦1000次后测量水接触角为90°。

另外，本发明提供的比较例1中，在室温下，单独将2g式(A)所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面，测量初始水接触角为115°，然后在60℃下烘干30分钟，摩擦1000次后测量水接触角为 75°。

本发明提供的比较例2中，在室温下，单独将2g式(B)所示化合物溶解于1KG氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到不锈钢基材表面，测量初始水接触角为105°，然后在60℃下烘干30分钟，摩擦1000次后测量水接触角为90°。

具体地，在上述实施例1～5和比较例1～2中摩擦耐久性评价中，测量水接触角使用接触角测定装置(Bioscience公司制)、用水1微升实施，具体方式为：首先，在基材表面形成防污涂层后，在其表面尚未有任何接触的状态下测量初始水接触角，此时摩擦次数为0；然后，使纱布与表面防污涂层接触，在其上表面施以1，000gf的负载，使纱布以140mm/秒的速度往复运动，往复运动1，000 次后测定水接触角。

对在上述实施例1～5和比较例1～2中的制备防污涂层及实施数据整理集中在表(1)中。

表(1)：

从表(1)结果中明显可以看出，单独采用式(A)所示化合物制备防污涂层，在摩擦1000次后此防污涂层已经不再具备防污效果了；单独采用式(B) 所示化合物制备防污涂层，此种防污涂层初始水解触角远远小于式(A)和式(B) 组合物的初始水接触角，可见本发明所述防污涂层的初始性能和持久性能可以同时达到最优。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种金属表面持久防污涂层，其特征在于：其含有下述式(A)所示的单官能全氟聚醚磷酸化合物和下述式(B)所示的双官能有机氟硅化合物：

F-(CF₂)_q-(OC₃F₆)_m-(OC₂F₄)_n-(CF₂)_o-C(＝O)-NH-C₃H₆-P(＝O)X₃ (A)

P(＝O)X₃-C₃H₆-NH-C(＝O)-(CF₂)_q-(OC₃F₆)_m-(OC₂F₄)_n-(CF₂)_o-C(＝O)-N

H-C₃H₆-P(＝O)X₃ (B)

式(A)和式(B)中，q、m、n和o是分别独立的，且为0～200范围内整数，q、m、n和o之和至少是1，标注q、m、n或o且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。

2.根据权利要求1所述的金属表面持久防污涂层，其特征在于：所述单官能全氟聚醚磷酸化合物(A)和双官能有机氟硅化合物(B)按一定的重量组份配比溶解于一定重量组份的氢氟醚溶剂中，混合均匀后喷涂到金属基材表面形成防污涂层。

3.根据权利要求2所述的金属表面持久防污涂层，其特征在于：所述单官能全氟聚醚磷酸化合物(A)和双官能有机氟硅化合物(B)的总重量组份与氢氟醚溶剂的重量组份比重为2份:1000份。

4.根据权利要求3所述的金属表面持久防污涂层，其特征在于：所述单官能全氟聚醚磷酸化合物(A)的重量组份为0.3～1.7份。

5.根据权利要求3所述的金属表面持久防污涂层，其特征在于：所述双官能有机氟硅化合物(B)的重量组份为0.3～1.7份。

6.根据权利要求2所述的金属表面持久防污涂层，其特征在于：所述防污涂层在60℃条件下烘干30分钟形成持久防污涂层。