一种Z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法与流程

本发明涉及高分子防指纹剂制备，具体为一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法。

背景技术：

1、当前，触屏电子设备、陶瓷、有机玻璃和镜面材质聚碳酸酯在我们生活中使用越来越广泛，在使用过程中长期用手指触摸和划动，不免会使这些硬质基材接触到水渍和油渍，所以对于这些硬质基材的防水、防污以及耐磨的性能要求越来越高；目前是通过在硬质基材表面涂覆涂覆剂来提高硬质基材的防水、防污性能。

2、现有技术中，全氟聚醚（简称pfpe）基材料在防指纹油中一直有着重要的应用，目前，已知的技术是通过在硬涂层中添加含氟防污剂来降低膜的表面能，提高其疏水疏油性能；但是这种单独含有氟元素的涂覆剂的耐磨擦性能及与基材表面的附着性能不佳，经常在长期划动之下会将其擦掉。

3、所以需要对pfpe进行改性以提高其附着力及耐磨擦性能；如日本信越ky-1905、ppg700x、优尔gt320都具有多硅氧烷结构，这些产品是目前市场性能最为优异的产品，但价格十分昂贵；因此，市场迫切需要一种可以涂覆在这些硬质基材表面并具有价低、良好的防水、防油、防污和耐磨性能的涂覆剂来解决所遇到的问题。

技术实现思路

1、本发明提供z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，以解决相关技术中防指纹油的附着力以及耐摩擦性能不佳的问题。

2、本发明提供了一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，包括以下步骤：

3、a)、将单端z型全氟聚醚醇加入氟碳溶剂中，然后加入磺酸化合物和缚酸剂，在0-60 ℃的反应温度下反应0.3-36 h，得到端磺酸酯z型全氟聚醚；

4、b)、将含有丙二酸结构的化合物溶于醚类溶剂中，然后加入金属碱化物，在0-60℃的反应温度下反应0.3-3 h，得到含有丙二酸结构的碳负离子化合物；

5、c)、将a步骤中得到的端磺酸酯z型全氟聚醚加入b步骤中得到的含有丙二酸结构的碳负离子化合物溶液中，在40-150℃的反应温度下反应6-72 h，得到单端z型全氟聚醚二羧酸酯。

6、在一种可能实施的方式中，所述单端z型全氟聚醚醇分子量为1500~12000，单端z型全氟聚醚醇的单端率为60%~99%。

7、在一种可能实施的方式中，所述氟碳溶剂包括但不限于九氟丁基乙醚、九氟丁基甲醚、三氟甲苯、1,3-二(三氟甲基)苯、全氟环醚、全氟己烷中的一种或多种。

8、在一种可能实施的方式中，所述磺酸化合物包括但不限于甲磺酰氯、三氟甲磺酰氯、对甲苯磺酰氯和九氟丁基磺酰氯中的一种或多种。

9、在一种可能实施的方式中，所述缚酸剂包括但不限于三乙胺、三丙胺、三丁胺、吡啶、n,n-二异丙基乙胺、4-甲基咪唑、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠的一种或多种。

10、在一种可能实施的方式中，所述含有丙二酸结构的化合物包括但不限于丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、溴代丙二酸二乙酯、溴代丙二酸二甲酯的一种或多种。

11、在一种可能实施的方式中，所述醚类溶剂包括但不限于四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、叔丁基甲醚、二氧六环、氢氟醚的一种或多种。

12、在一种可能实施的方式中，所述金属碱化物包括但不限于氢化钠、氢化钾、氢氧化钠、甲醇钠、叔丁醇钾的一种或多种。

13、本发明具有如下技术效果：通过自主设计及化学合成，开发了一种z型全氟聚醚防指纹剂，提高了产品的水接触角、钢丝绒和橡皮擦耐摩擦性能，综合性能优于国外产品，对我国高端材料自主研发具有重要的意义；而且该制备方法简单，操作性强，全氟聚醚基防指纹剂结构明确，产品收率高，在涂料中具有可观的经济价值。

技术特征：

1.一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述单端z型全氟聚醚醇分子量为1500~12000，单端z型全氟聚醚醇的单端率为60%~99%。

3.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述氟碳溶剂包括九氟丁基乙醚、九氟丁基甲醚、三氟甲苯、1,3-二(三氟甲基)苯、全氟环醚、全氟己烷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述磺酸化合物包括甲磺酰氯、三氟甲磺酰氯、对甲苯磺酰氯和九氟丁基磺酰氯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述缚酸剂包括三乙胺、三丙胺、三丁胺、吡啶、n,n-二异丙基乙胺、4-甲基咪唑、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述含有丙二酸结构的化合物包括丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、溴代丙二酸二乙酯、溴代丙二酸二甲酯的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述醚类溶剂包括四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、叔丁基甲醚、二氧六环、氢氟醚的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：所述金属碱化物包括氢化钠、氢化钾、氢氧化钠、甲醇钠、叔丁醇钾的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，其特征在于：步骤a的反应温度为0-60 ℃，反应时间为0.3-36 h，步骤b的反应温度为0-60 ℃，反应时间为0.3-3h，步骤c的反应温度为40-150 ℃，反应时间为6-72 h。

技术总结
本发明涉及高分子防指纹剂制备技术领域，具体为一种Z型全氟聚醚防指纹剂的制备方法，将单端Z型全氟聚醚醇加入氟碳溶剂中，然后加入磺酸化合物和缚酸剂，反应得到端磺酸酯Z型全氟聚醚；将含有丙二酸结构的化合物溶于醚类溶剂中，然后加入金属碱化物，反应得到含有丙二酸结构的碳负离子化合物；将端磺酸酯Z型全氟聚醚加入含有丙二酸结构的碳负离子化合物溶液中，反应得到单端Z型全氟聚醚二羧酸酯；通过自主设计及化学合成，开发了一种Z型全氟聚醚防指纹剂，提高了产品的水接触角、钢丝绒和橡皮擦耐摩擦性能，综合性能优于国外产品，且该制备方法简单，操作性强，全氟聚醚基防指纹剂结构明确，产品收率高，在涂料中具有可观的经济价值。

技术研发人员：韩红旗,陈坤
受保护的技术使用者：禾信天成科技（天津）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4