[发明专利]一种高性能有机硅氟纳米涂料及其应用

权利要求书

1.一种高性能有机硅氟纳米涂料，其特征在于，包括如下按质量百分比计的原料组成：

所述全氟聚醚硅氧烷树脂包括如下结构式中的一种：

R¹为烷基、H、酰氧基或酮肟基；R²为甲基、乙基、苯基或C3～6烷基；R³为H、甲基或乙基；Q为链接基团，包括C₃H₆或C₂H₄NHC₃H₆；

a为1，2或3；b为1或2；m为2或3，n为2或3；

HPFO为全氟聚醚基团，全氟聚醚基团分子量为500～10000，且包含如下结构式中的任意一种：

(a)CF₃CF₂CF₂O(CF(CF₃)CF₂O)nCF(CF₃)-，其中n为1～30；

(b)CF₃O(CF₂CF₂O)m′(CF2O)n′-，其中m’，n’都为1～50，其中m’/n’为0.2～25；

(c)CF₃CF₂O(CF₂CF₂O)n″CF₂-，其中n”为1～50；

(d)CF₃CF(CF₃)O(CF(CF₃)CF₂O)n″′CF(CF₃)-，其中n″′为1～30；

其中含氟笼型聚倍半硅氧烷结构式如式(I)或式(II)所示：

所述Rf为CF₃CH₂CH₂-、C₃F₇CH₂CH₂-、C₆F₁₃CH₂CH₂-或C₈F₁₇CH₂CH₂-，X包括羟基或烷氧基，

所述Tf为三氟甲基磺酸缩合基团。

2.根据权利要求1所述的高性能有机硅氟纳米涂料，其特征在于，所述全氟聚醚硅氧烷树脂的合成如下：

将含活性基团的全氟聚醚化合物与有机硅化合物反应，经过分离提纯后，得到全氟聚醚硅氧烷树脂，所述含活性基团的全氟聚醚化合物包括HPFO-COOCH3、HPFO-CH2CH＝CH2、HPFO-OH或HPFO-C(O)F，所述有机硅化合物包括氢封端有机硅硅油、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的高性能有机硅氟纳米涂料，其特征在于，当X为羟基时，所述式II中含氟笼型聚倍半硅氧烷的制备方法包括如下步骤：

S1.将RfSi(OEt)₃在醇类溶剂中进行催化反应，生成

S2.将S1中所得产物提纯，加入含氟溶剂中溶解，然后加入催化剂反应；

S3.将S2中催化反应后产物加入四正丁基硫酸氢铵反应，然后加入六氟异丙醇和水的混合溶剂，搅拌反应，提纯后得到所述含氟笼型聚倍半硅氧烷。

4.根据权利要求3所述的高性能有机硅氟纳米涂料，其特征在于，所述S2中反应温度为40～50℃，所述S1中反应时间为55～65min；

所述S3中反应为先升温至75～85℃反应25～35min，然后降至室温后加入六氟异丙醇和水的混合溶剂。