[发明专利]一种高性能有机硅氟纳米涂料及其应用

说明书

本发明提供了一种高性能有机硅氟纳米涂料，包括如下按质量百分比计的原料组成：全氟聚醚硅氧烷树脂0.1~5%；含氟笼型聚倍半硅氧烷0.01~1%；溶剂90~99.84%；添加剂0.05~4%；本发明中有机硅氟纳米涂料制备得到的有机硅氟涂层具有优异的疏水防污性能、抗指纹性能和耐久性。

技术领域

本发明属于有机硅氟涂料技术领域，更具体地，涉及一种高性能有机硅氟纳米涂料及其应用。

背景技术

建筑外墙、玻璃、电子元器件、汽车、陶瓷等硬质材料在实际的生产应用中，经常接触各种介质，其中就包括水、有机溶剂、汗渍、尘土等，都对材料的安全使用及美观性能造成影响。例如在PCB板及大部分电子元器件上，空气及环境中的水分、酸性或碱性气体、油渍等会造成材料分别造成潮解、腐蚀和污染，影响产品电性能及安全使用；在触摸显示屏幕及大部分有机/无机玻璃材料上(包括手机屏幕、电脑、电视机屏幕、橱窗、高层建筑玻璃、汽车挡风玻璃及后视镜、眼镜镜片等)，由于油污(包括指纹、汗渍)、灰尘及水份的沉积，造成可视性能下降且影响美观，对产品性能造成影响；钢材及其他金属产品，在环境中易被氧化腐蚀；在陶瓷产品中，污渍易沉积其表面且难以清洗。为了克服或缓解上述材质产品的这些缺点，目前应用最多的是在这些产品表层涂覆一层或几层涂料而加以保护，而其中以涂覆有机硅氟类涂料效果最为优异。

使用含氟硅烷处理基材使得产品具备防油、防污、防水及防污染已在玻璃、陶瓷、电子元器件及光学元件上应用，例如美国专利NO.5,274,159、No.6,200,884、No.3.646,085、No.3,950,588都是采用氟化烷氧基硅烷(包括氟化烷烃硅烷和全氟聚醚硅烷等)制备涂料组合物在基材上形成单分子层或极薄的涂层，以达到防潮、防油、防污染、耐尘、耐污垢、抗指纹附着等性能；但是，此类单分子层的有机硅氟化合物成膜后，耐磨性能及耐久性能较差，在经常与环境(玻璃、陶瓷、建筑外墙及汽车表层)接触时易脱落，因而使用前景受到制约。

发明内容

本发明根据目前有机硅氟涂料技术中的不足，提供了一种高性能有机硅氟纳米涂料。

本发明的另一目的在于提供上述有机硅氟纳米涂料的制备方法和应用。

本发明的技术目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种高性能有机硅氟纳米涂料，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；