一种双组份自组装功能抗腐蚀剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种双组份自组装功能抗腐蚀剂及其制备方法，在氮气保护下，将全氟烷基丙烯基卤代物和无水乙醇，在催化剂作用下室温条件下反应12h，过滤，减压蒸馏除去未反应的乙醇，得全氟烷基醚乙酯单体；在氮气保护下，将两种不同的全氟烷基醚乙酯单体与氨丙基三乙氧基硅烷混合，加入碱性溶剂，在室温下搅拌24h，过滤，减压蒸馏除去溶剂，再经洗脱剂进行硅胶柱分离得双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。本发明可以形成含多氟长碳链的烷氧基硅烷，使得化学温度性能、耐摩擦性和疏水疏油性较好。
【专利说明】
一种双组份自组装功能抗腐蚀剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及表面处理技术领域，尤其是指一种双组份自组装功能抗腐蚀剂及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 如手机、平板、卫浴等产品表面受到汗液或皮脂液被污染时，不仅影响产品的外 观，还可能对使用性能造成影响，如长时间不处理，会导致产品表面出现一定程度的腐蚀。 因此，需对所述产品表面进行处理，以解决易腐蚀和易沾污等问题。
[0003] 含氟聚合物具有高度热稳定性、化学惰性、耐候性、低摩擦系数、低折射率、低表面 能、优异的憎水憎油性、抗辐射性和耐老化性等综合性能，广泛应用于石油化工、航空航天、 电子电器、建筑、机械等诸多领域。然而，现有技术中，含氟聚合物在制备方法和使用性能等 方面存在或多或少的问题。
[0004] 公开号为CN102643303A公开一种含氟抗指纹剂的制备方法，其反应不需使用催化 剂，但制备过程中使用了剧毒性的异氰酸烷基三乙氧基硅烷作为原料，不仅对反应设备要 求高还增加危险性。公开号为CN104629571A公开一种含氟抗指纹剂的制备方法，经含氟抗 指纹剂处理后的玻璃与水接触角才为116°，接触角较小。
[0005] 《科学》中公开碳链越长，氟原子越多，疏水性越佳，然而，现有技术中，含氟抗腐 蚀抗指纹材料均是含短氟碳链的烷氧基硅烷，疏水性能较差。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种双组份自组装功能抗腐蚀剂及其制备方法，以形成含 多氟长碳链的烷氧基硅烷，使得化学温度性能、耐摩擦性和疏水疏油性较好。
[0007] 为达成上述目的，本发明的解决方案为：
[0008] -种双组份自组装功能抗腐蚀剂，结构式为：
[0010] 式中:X1、X2为2至16的整数，Y1、Y2为1至8的整数。
[0011] -种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，包括以下步骤：
[0012] -，全氟烷基醚单体的合成:氮气保护下，将全氟烷基丙烯基卤代物和无水乙醇， 在催化剂作用下室温条件下反应12h，过滤，减压蒸馏除去未反应的乙醇，得全氟烷基醚乙 酯单体；
[0013] 二，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷自组装加成反应:在氮气保护下，将两种不同的全 氟烷基醚乙酯单体与氨丙基三乙氧基硅烷混合，加入碱性溶剂，在室温下搅拌24h，过滤，减 压蒸馏除去溶剂，再经洗脱剂进行硅胶柱分离得双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。
[0014] 进一步，全氟烷基醚单体的合成过程中，全氟烷基丙烯基卤代物和无水乙醇按照 摩尔比为1:1-1:1.2进行反应。
[0015] 进一步，催化剂为二乙基锌，用量为全氟烷基丙烯基卤代物质量分数的1-2%0。 [0016]进一步，步骤一及步骤二中减压蒸馏时，体系压力为-0 · 1-0 · 07MPa。
[0017] 进一步，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷的合成过程中，全氟烷基醚乙酯单体和氨丙 基三乙氧基硅烷按照摩尔比为1:1:1-1:1:1.2进行反应。
[0018] 进一步，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷的合成过程中，碱性溶剂为乙醇钠、三乙胺和 叔丁醇钾中的一种或两种以上任意混合。
[0019] 进一步，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷的合成过程中，洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚 的混合物，混合体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:5-1: 6。
[0020] 采用上述方案后，本发明的合成路线为：
[0021] 全氟烷基醚单体的合成路线
[0025] 其中，X1、X2为2至16的整数，Y1、Y2为1至8的整数，R包括F、Cl、Br和I卤素，双组份 全氟聚醚烷氧基硅烷中含氟原子数为20-34,其中Et为ethanol乙醇的简写，化学式是 C2H5OH0
[0026] 本发明反应条件温和，合成工艺简单，容易控制，生产成本相对较低，利于工业化 生产。本发明得到的产品应用于抗腐蚀表面处理，适用的基材有塑料、锌合金、铜合金、不锈 钢、铸铁件及玻璃，经处理后产品具有高效抗腐蚀、防指纹和持久耐磨等特点。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合具体实施例对本发明做详细描述。
[0028] 实施例一
[0029] -种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，合成步骤如下：
[0030] 一，氟烷基烯基乙基醚单体的合成
[0031] 氮气保护下，将五氟丙烯碘和无水乙醇按照摩尔比为1:1加入到两口烧瓶中，在 1%〇二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得五氟丙烯基乙基醚单体。
[0032]氮气保护下，将十三氟癸烯碘和无水乙醇按照摩尔比为1:1加入到两口烧瓶中，在 1%〇二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得十三氟癸基乙基醚单体。
[0033]二，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷自组装加成反应
[0034]在氮气保护下，将五氟丙烯基乙基醚单体、十三氟癸基乙基醚单体和氨丙基三乙 氧基硅烷按照摩尔比为1: 1: 1.1加入到250ml反应容器中，再加入50ml乙醇钠溶液，在室温 下搅拌24h;过滤，减压蒸馏除去溶剂，再经乙酸乙酯：石油醚=1:5的洗脱剂进行硅胶柱分 离得含十八氟的双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。
[0035] 实施例二
[0036] -种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，合成步骤如下：
[0037] 一，氟烷基烯基乙基醚单体的合成
[0038]氮气保护下，将十三氟己烯氟和无水乙醇按照摩尔比为1: 1.1加入到两口烧瓶中， 在1%。二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得十三氟己烯基乙基醚单体。
[0039]氮气保护下，将十七氟辛烯碘和无水乙醇按照摩尔比为1: 1.1加入到两口烧瓶中， 在1%。二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得十七辛基乙基醚单体。
[0040]二，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷自组装加成反应
[0041 ]在氮气保护下，将十三氟己烯基乙基醚单体、十七辛基乙基醚单体和氨丙基三乙 氧基硅烷按照摩尔比为1: 1: 1.1加入到250ml反应容器中，再加入50ml三乙胺溶液，在室温 下搅拌24h;过滤，减压蒸馏除去溶剂，再经乙酸乙酯：石油醚=1:5的洗脱剂进行硅胶柱分 离得含三十氟的双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。
[0042] 实施例三
[0043] -种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，合成步骤如下：
[0044] 一，氟烷基烯基乙基醚单体的合成
[0045] 氮气保护下，将七氟丙烯氟和无水乙醇按照摩尔比为1: 1.1加入到两口烧瓶中，在 1%〇二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h。过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得七氟丙烯基乙基醚单体。
[0046] 氮气保护下，将十七氟辛烯碘和无水乙醇按照摩尔比为1: 1.1加入到两口烧瓶中， 在1%。二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得十七辛基乙基醚单体。
[0047] 二，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷自组装加成反应
[0048]在氮气保护下，将七氟丙烯基乙基醚单体、十七辛基乙基醚单体和氨丙基三乙氧 基硅烷按照摩尔比为1: 1:1加入到250ml反应容器中，再加入50ml三乙胺溶液，在室温下搅 拌24h;过滤，减压蒸馏除去溶剂，再经乙酸乙酯：石油醚=1:6的洗脱剂进行硅胶柱分离得 含二十四氟的双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。
[0049] 实施例四
[0050] -种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，合成步骤如下：
[0051 ] 一，氟烷基烯基乙基醚单体的合成
[0052]氮气保护下，将七氟丁烯氟和无水乙醇按照摩尔比为1: 1.1加入到两口烧瓶中，在 1%〇二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得七氟丁烯基乙基醚单体。
[0053]氮气保护下，将十二氟癸烯氟和无水乙醇按照摩尔比为1: 1.1加入到两口烧瓶中， 在1%。二乙基锌作为催化剂的作用下，室温条件下反应12h;过滤，减压蒸馏除去未反应的乙 醇，得十二氟癸烯基乙基醚单体。
[0054]二，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷自组装加成反应
[0055]在氮气保护下，将七氟丁烯基乙基醚单体、十二氟癸烯基乙基醚单体和氨丙基三 乙氧基硅烷按照摩尔比为1: 1: 1.1加入到250ml反应容器中，再加入50ml叔丁醇钾溶液，在 室温下搅拌24h;过滤，减压蒸馏除去溶剂，再经乙酸乙酯：石油醚=1:5的洗脱剂进行硅胶 柱分离得含十九氟的双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。
[0056]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关 键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
【主权项】
1. 一种双组份自组装功能抗腐蚀剂，其特征在于，结构式为：式中芏16的塋数，Y1、Y2艿1芏8的塋数。2. 如权利要求1所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： 一，全氟烷基醚单体的合成:氮气保护下，将全氟烷基丙烯基卤代物和无水乙醇，在催 化剂作用下室温条件下反应12h，过滤，减压蒸馏除去未反应的乙醇，得全氟烷基醚乙酯单 体； 二，双组份全氟聚醚烷氧基硅烷自组装加成反应:在氮气保护下，将两种不同的全氟烷 基醚乙酯单体与氨丙基三乙氧基硅烷混合，加入碱性溶剂，在室温下搅拌24h，过滤，减压蒸 馏除去溶剂，再经洗脱剂进行硅胶柱分离得双组份自组装功能抗腐蚀剂纯液。3. 如权利要求2所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，全氟烷 基醚单体的合成过程中，全氟烷基丙烯基卤代物和无水乙醇按照摩尔比为1:1-1:1.2进行 反应。4. 如权利要求2所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，催化剂 为二乙基锌，用量为全氟烷基丙烯基卤代物质量分数的1-2% 〇。5. 如权利要求2所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，步骤一 及步骤二中减压蒸馏时，体系压力为-0.1 -0. 〇7MPa。6. 如权利要求2所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，双组份 全氟聚醚烷氧基硅烷的合成过程中，全氟烷基醚乙酯单体和氨丙基三乙氧基硅烷按照摩尔 比为1:1:1-1:1:1.2进行反应。7. 如权利要求2所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，双组份 全氟聚醚烷氧基硅烷的合成过程中，碱性溶剂为乙醇钠、三乙胺和叔丁醇钾中的一种或两 种以上任意混合。8. 如权利要求2所述的一种双组份自组装功能抗腐蚀剂制备方法，其特征在于，双组份 全氟聚醚烷氧基硅烷的合成过程中，洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合物，混合体积比为 乙酸乙酯:石油醚= 1:5-1:6。
【文档编号】C09D5/08GK105860635SQ201610287316
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】金碧, 陈玲, 陈芳梅, 李明仁
【申请人】厦门建霖工业有限公司