一种全氟聚醚类化合物、制备方法及抗指纹液与流程

本申请涉及抗指纹材料，具体地，涉及一种全氟聚醚类化合物、制备方法及抗指纹液。

背景技术：

1、抗指纹液，也称为抗指纹油、防指纹油等，通常含有全氟聚醚链段和烷氧基硅基结构，对玻璃等基材进行表面处理后形成涂层，烷氧基硅基结构可以与基材表面的羟基反应形成较好的结合力，全氟聚醚链段赋予基材良好的低表面能，使得涂层具有疏水疏油性能，防指纹性能良好。但是，现有的抗指纹油应用于不锈钢、陶瓷基材时，无法获得与玻璃基材类似性能的涂层，尤其是耐磨性明显低于玻璃表面的涂层。比如0.2wt％主剂含量的抗指纹油，喷涂于玻璃基材并加热干燥后，耐摩擦次数可以达到3000次以上，但是喷涂于不锈钢基材或陶瓷基材并加热干燥后，耐摩擦次数只能达到2000次左右，无法满足要求。

技术实现思路

1、申请人经过大量的分析和试验发现，现有的抗指纹液在不锈钢、陶瓷基材表面的耐磨性明显低于玻璃表面的原因可能与不锈钢、陶瓷基材表面的羟基含量明显低于玻璃表面直接相关，而且现有的抗指纹液需要加热固化(加热温度120-150℃)，加热过程中也会使得基材表面的羟基减少，低羟基含量使得抗指纹液中的烷氧基硅基不能与充足的羟基反应，一是产生的结合点少，二是更多的烷氧基硅基自身发生交联。为了解决现有上述技术问题，本申请提供一种全氟聚醚类化合物、制备方法及抗指纹液。

2、本申请采用如下的技术方案：

3、一种全氟聚醚类化合物，具有如下式(1)所示的结构，

4、ocn-r1-nhoco(ch2)n-pdms-(ch2)noconh-r1-nhococh2-pfpe-ch2oconh-r1-nhoco(ch2)n-pdms-(ch2)noconh-r1-nco  (1)

5、其中，r1为c4-c12亚烷基、c5-c16亚环烷基或c6-c12亚芳香基，pdms为-sime2o(siomer2)msime2-，me表示甲基，r2为c1-c12烷基或c6-c12芳香基，m＝5-50，pfpe代表全氟聚醚链段，n＝3-6。

6、优选的，所述r2为c1-c4烷基。

7、优选的，所述m＝10-30。

8、优选的，所述pfpe所对应的全氟聚醚二醇hoch2pfpech2oh的平均分子量为1000-5000。

9、一种上述任一技术方案所述的全氟聚醚类化合物的制备方法，包括：

10、s1、将聚硅氧烷二烷基醇ho(ch2)n-pdms-(ch2)noh和多异氰酸酯单体ocn-r1-nco按oh和nco摩尔比1:2-10进行反应，脱除过量的所述多异氰酸酯单体，获得异氰酸酯封端聚硅氧烷；

11、s2、将步骤s1所述异氰酸酯封端聚硅氧烷和全氟聚醚二醇hoch2-pfpe-ch2oh按摩尔比2-2.05:1进行反应，获得所述全氟聚醚类化合物。

12、优选的，步骤s1中所述多异氰酸酯单体选自tdi、mdi、ipdi、hdi、ldi和hmdi中的一种或几种组合。

13、优选的，步骤s1中所述oh和所述nco的摩尔比为1:2.2-8。

14、一种抗指纹液，按100％重量，由99.9％-99％氟稀释剂和0.1-1％主剂组成；

15、所述主剂含有至少50％重量的上述任一项技术方案所述的全氟聚醚类化合物或上述任一项技术方案所述的制备方法获得的全氟聚醚类化合物。

16、优选的，所述主剂还含有全氟聚醚硅烷偶联剂。

17、优选的，所述主剂还含有如下式(2)所示的异氰酸酯封端全氟聚醚，

18、ocn-r3-nhococh2-pfpe-ch2oconh-r3-nco  (2)

19、其中，r3为c4-c12亚烷基、c5-c16亚环烷基或c6-c12亚芳香基，pfpe代表全氟聚醚链段。

20、综上所述，本申请具有以下有益效果：

21、1、本申请采用端基为异氰酸酯的全氟聚醚类化合物，端异氰酸酯与羟基的反应活性很高，无需加热，室温下就可以与基材表面的羟基进行反应，使得全氟聚醚类化合物能牢固的反应在基材表面，全氟聚醚链段提高良好的疏水疏油性能。

22、2、本申请的全氟聚醚类化合物的结构可以简单化的写为ocn-pdms-pfpe-pdms-nco，中间的pfpe链段提供良好的疏水疏油性能，两边的pdms链段靠近基材，良好的柔软性提高了全氟聚醚链段的活动性，在外力作用下可以更为自由的活动，使得本申请的抗指纹液获得的抗指纹涂层也具有较好的爽滑性。

23、3、包含本申请的全氟聚醚类化合物的抗指纹液还可以包含全氟聚醚硅烷偶联剂或异氰酸酯封端全氟聚醚，可以进一步提高抗指纹液的性能。

技术特征：

1.一种全氟聚醚类化合物，其特征在于，具有如下式（1）所示的结构，

2.根据权利要求1所述的全氟聚醚类化合物，其特征在于，所述r2为c1-c4烷基。

3.根据权利要求1所述的全氟聚醚类化合物，其特征在于，所述m=10-30。

4.根据权利要求1所述的全氟聚醚化合物，其特征在于，所述pfpe所对应的全氟聚醚二醇hoch2pfpech2oh的平均分子量为1000-5000。

5.一种权利要求1-4任一项所述的全氟聚醚类化合物的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的全氟聚醚类化合物的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述多异氰酸酯单体选自tdi、mdi、ipdi、hdi、ldi和hmdi中的一种或几种组合。

7.根据权利要求5所述的全氟聚醚类化合物的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述oh和所述nco的摩尔比为1:2.2-8。

8.一种抗指纹液，其特征在于，按100%重量，由99.9%-99%氟稀释剂和0.1-1%主剂组成；

9.根据权利要求8所述的抗指纹液，其特征在于，所述主剂还含有全氟聚醚硅烷偶联剂。

10.根据权利要求8所述的抗指纹液，其特征在于，所述主剂还含有如下式（2）所示的异氰酸酯封端全氟聚醚，

技术总结
本申请涉及抗指纹材料技术领域，具体提供一种全氟聚醚类化合物、制备方法及抗指纹液。全氟聚醚类化合物的结构为OCN‑R1‑NHOCO(CH2)n‑PDMS‑(CH2)nOCONH‑R1‑NHOCOCH2‑PFPE‑CH2OCONH‑R1‑NHOCO(CH2)n‑PDMS‑(CH2)nOCONH‑R1‑NCO，其中，R1为C4‑C12亚烷基、C5‑C16亚环烷基或C6‑C12亚芳香基，PDMS为‑SiMe2O(SiOMeR2)mSiMe2‑，Me表示甲基，R2为C1‑C12烷基或C6‑C12芳香基，m=5‑50，PFPE代表全氟聚醚链段，n=3‑6。由本申请的全氟聚醚类化合物制备获得的抗指纹液既适合玻璃基材，也适合不锈钢、陶瓷等基材。

技术研发人员：查选义,陈鹏,胡丹
受保护的技术使用者：厦门名大科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27