含氟防指纹油聚合物及制备与在超双疏材料领域中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于超双疏材料领域，具体设及一种含氣防指纹油聚合物及制备与在超双 疏材料领域中的应用。
【背景技术】
[0002] 随着电子工业的发展，触摸屏的应用越来越广泛，从手机、巧ad，到ATM、工业控制 设备及显示屏和电视。由于触摸屏的方便和快捷，我们平时在使用中经常会在触摸屏表面 留下指纹印和油污，同时由于不易清洗，会影响屏幕的正常使用。因此，研究制备一种防水 防油、耐磨的超双疏防指纹油成为了许多研究人员的方向。
[0003] 有机氣材料中所含C-F键的键能大、键长短，使得氣原子能够牢固的结合碳原子， 并且在碳骨架外层排列十分紧密，进而能够有效地防止碳原子和碳链的暴露。有机含氣材 料由于具有较低的表面自由能、良好的化学稳定性和热稳定性被广泛应用于超双疏表面的 制备。
[0004] 专利CN201110292178.4提出了利用磁控瓣射在基材表面喷涂C&和化的混合气体 形成防指纹薄膜的方法，可赋予基材较好的透光率和疏水性，但是所形成的含氣化合物的 耐摩擦性还到达不到市场的使用要求。因为含氣化合物在基底表面可形成含氣薄层，甚至 可通过化学键合方式结合在基底表面，从而赋予表面超双疏特性，但此薄层由于是单分子 层易于受到污染或者损毁。
[0005] 而含氣聚合物应用于超双疏表面，则可提供表面一层较厚的含氣薄层，在实际使 用中不易受到溶剂等腐蚀，同时，较难损毁。全氣聚酸分子中仅由C、F、0=种元素组成，由于 氣原子具有很强的电负性(键能高达418.4~502.08kJ/mol)，碳链大部分被氣原子屏蔽。与 控类聚酸相比，全氣聚酸具有很多优异性能，例如化学惰性、热氧化稳定性、相容性、抗燃 性、抗福射性等。全氣聚酸有着极低的挥发性，而且不与水W及大部分控类互溶，因此能与 各种极性或者非极性液体形成稳定的界面。特别是分子量在2000~12000的全氣聚酸在室 溫下是液体，因此涂覆在基材表面的全氣聚酸链具有极高流动性。因为形成了液液界面，所 W全氣聚酸修饰的基材表面与Teflon、FAS17相比有更低的接触滞后角与滚动角，从而赋予 基材表面更好的超双疏性能，达到防指纹、自清洁的目的。自从上个世纪六十年代发明W 来，由于其独特性能，引起了人们巨大的兴趣，特别是作为氣碳表面活性剂对产品改性。
[0006] 专利CN201310686998.0提供一种通过全氣烷基酸酷氣、締丙基胺与S甲氧基硅烷 反应得到一种新型应用于抗指纹涂料的全氣聚酸的烷氧基硅烷的合成方法。该方法也能使 基材表面具有良好的疏水性，但是运种方法存在W下问题：1.实验了氯销酸作为催化剂价 格昂贵，增加了生产成本;2.反应条件较为苛刻。
[0007] 虽然现在已经有很多关于防指纹耐磨涂层的研究和报道，但是，目前文献报道的 大部分还存在含氣聚合物与基材表面之间的粘结力不强、反应条件苛刻等问题。
【发明内容】
[0008] 为了克服现有技术中含氣聚合物制备防指纹油工艺上的复杂性，W及得到的超双 疏表面与基底键合不牢所带来的粘结力不强，耐摩擦和耐洗涂性很差等缺点与不足，本发 明的首要目的在于提供一种含氣防指纹油聚合物的制备方法。
[0009] 本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备得到的含氣防指纹油聚合物。
[0010] 本发明的再一目的在于提供上述含氣防指纹油聚合物在超双疏材料领域中的应 用。
[0011] 本发明的第四个目的在于提供一种含氣耐磨防指纹油。
[0012] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[001引一种含氣防指纹油聚合物的制备方法，包含如下步骤；
[0014] (1)带双键的全氣聚酸的制备
[0015] 全氣聚酸酷氣、溶剂和反应物A混合后，在缚酸剂的催化作用下揽拌反应;反应完 成后除杂，得到带双键的全氣聚酸；
[0016] (2)带双键的全氣聚酸与硅烷类单体的自由基共聚
[0017] 将步骤（1)制得的带双键的全氣聚酸、硅烷类单体、引发剂和含氣溶剂混合，在密 封条件下除氧;然后在油浴条件下揽拌反应，反应完成后除杂，干燥，得到含氣防指纹油聚 合物；
[0018] 步骤（1)中所述的缚酸剂优选为=乙胺、化晚、乙二胺、碳酸钟、4-二甲氨基化晚、 S乙醇胺、N，N-二异丙基乙胺和四甲基乙二胺中的一种；
[0019] 步骤(1)中所述的全氣聚離醜氣的结构式如式I所示：
[0020]
[0021] 其中，n为 10 ~30;
[0022] 步骤(1)中所述的缚酸剂与全氣聚酸酷氣的摩尔比为(1~5) :1;
[0023] 步骤（1)中所述的反应物A优选为締丙醇、2-下締醇、2-甲基締丙醇、3-甲基-2-下 締-1 -醇、2-甲基-3-下締-2-醇、丙締酷胺、甲基丙締酷胺和甲基丙締酸径乙醋中的一种；
[0024] 步骤(1)中所述的全氣聚酸酷氣与反应物A的摩尔比优选为1:(1~10);
[0025] 步骤（1)中所述的溶剂优选为S氯S氣乙烧(CFC)和1，1，1，3,3-五氣下烧中的至 少一种.
[00%]步骤(1)中所述的揽拌反应的溫度优选为20~40°C;
[0027] 步骤(1)中所述的揽拌反应的时间优选为5~15h;
[0028] 步骤(1)中所述的除杂优选为:揽拌反应完成后，产物过滤，旋转蒸发除去溶剂，用 有机溶剂萃取未反应完的物质，再用水洗，最后用无水硫酸钢干燥过夜除去水，得到带双键 的全氣聚酸;所述的有机溶剂为丙酬、乙酸和甲醇中的一种；
[0029] 步骤(2)中所述的硅烷类单体的结构式如式II所示：
[0030]
[0031] 其中，Ri为H或CH3;x为I~10之间的整数;R为碳原子数大于等于I的饱和烷基；
[0032] 步骤(2)中所述的硅烷类单体优选为3-(丙締酷氧基)丙基S甲氧基硅烷、3-(甲基 丙締酷氧）丙基二甲氧基硅烷、乙締基二甲氧基硅烷、乙締基二乙氧基硅烷和乙締基二(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种；
[0033] 步骤(2)中所述的带双键的全氣聚酸与硅烷类单体的摩尔比为1:(1~10);
[0034] 步骤(2)中所述的引发剂用量为带双键的全氣聚酸和硅烷类单体的物质的量之和 的 0.5%~5%;
[0035] 步骤(2)中所述的引发剂优选为偶氮二异下腊(AIBN)和偶氮二异庚腊(ABVN)中的 一种；
[0036] 步骤(2)中所述的带双键的全氣聚酸优选用含氣溶剂溶解后再与硅烷类单体、引 发剂和含氣溶剂混合；
[0037] 步骤(2)中所述含氣溶剂为九氣下基乙酸化FE-7200)、九氣下基甲酸化阳-7100)、 S氯S氣乙烧(CFC)和全氣辛烧中的至少一种；
[0038] 步骤(2)中所述的揽拌反应的溫度优选为60~70°C ;
[0039] 步骤(2)中所述的揽拌反应的时间优选为8~15h;
[0040] 步骤(2)中所述的除氧优选为通氣气鼓泡；
[0041] 步骤(2)中所述的除杂优选为:揽拌反应完成后，旋转蒸发除去含氣溶剂，用己烧 萃取未反应完的物质；
[0042] 步骤(2)中所述的干燥优选为真空干燥;所述的真空干燥的时间优选为8~15h;
[0043] -种含氣防指纹油聚合物，通过上述制备方法制备得到；
[0044] 所述的含氣防指纹油聚合物为嵌段共聚物或无规共聚物，分子量优选为1000~ 10000;
[0045] 所述的含氣防指纹油聚合物在超双疏材料领域中的应用；
[0046] -种含氣耐磨防指纹油，包含上述含氣防指纹油聚合物和含氣溶剂；
[0047] 所述的含氣防指纹油聚合物和含氣溶剂的质量比优选为1: (200~500);
[0048] -种超双疏表面，由上述含氣防指纹油聚合物与基材交联后得到；
[0049] 所述的超双疏表面的制备方法，包含如下步骤：
[0050] 将上述含氣防指纹油聚合物与含氣溶剂混匀，得到含氣耐磨防指纹油；将含氣耐 磨防指纹油附着于经过预处理的基材表面，进行交联反应，得到超双疏的耐磨表面；
[0051 ]所述的基材优选为