[发明专利]一种抗污耐磨涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗污耐磨涂料及其制备方法，该涂料包含全氟聚氟醚基氟硅烷，该全氟聚氟醚基氟硅烷的分子链末端具有至少4个水解活性官能团，可以显著提高涂料漆膜的水接触角和油接触角，同时也提高了漆膜的抗涂鸦性。另一方面，全氟聚氟醚基氟硅烷分子链尾端多水解活性端基的引入，可以显著提高全氟聚氟醚基氟硅烷分子链于漆膜的粘附力，最终提高漆膜的抗污耐久性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种抗污耐磨涂料及其制备方法。

背景技术

陶瓷、玻璃和金属等材料表面含有大量的极性官能团羟基(-OH)，因此非常容易粘附水滴、油污、指纹、油脂和化妆品等污染物，导致其外观和透明度严重降低。尤其是当这些材料应用于手机、相机和电脑等电子产品的触控屏、显示器和摄像头，近视、远视和劳动防护等眼镜的光学镜片，汽车前挡风玻璃和后视镜，高层建筑玻璃和展示橱窗，楼梯不锈钢扶手，以及卫生陶瓷和淋浴房等表面时，随着人类生活水平的不断提高，迫切需要这些表面能够时时保持清洁。可想而知，如果不采用有效的方法来提高这些表面的防水、防油和防污等性能，势必将严重影响终端产品的质量和人们的生活水平。

目前，提高上述材料表面的防水、防油和防污等性能通常是通过在材料的表面涂覆低表面能的涂料。从技术角度讲，实现材料表面的疏水疏油功能，主要有两种途径，一是在材料表面添加低表面能物质；二是在材料表面构建粗糙结构。更加快捷和高效的方法是在涂料中添加低表面能的物质。

与氟碳化合物相比，全氟聚醚(PFPE)具有较好的可降解性，具有极低的表面能，可以抵抗水和油污的粘附；将PFPE嫁接于烷氧基硅烷端基上，就可以制备出全氟聚醚基氟硅烷，它含有水解活性的末端官能团烷氧基硅烷，可以同羟基(-OH)发生缩合反应，因此可以嫁接于陶瓷、玻璃和金属等材料表面，提高这些表面的防水防油防污性能，这些技术已经在CN201610182551.3、CN201610031538.8、CN201510679557.7、CN201310686998.0和CN102686685等专利中有所公布。然而，在实际使用时，不仅要求全氟聚醚基氟硅烷具有较好的防水防油防污性能，而且要具有极佳的耐磨性能，这样才能使所处理表面具有持久的防水防油防污性能。

针对于此类实际需要，专利CN201510993283.9和CN201510679557.7和CN201610031538.8公布了在全氟聚醚分子链末端同时嫁接2到3个烷氧基硅烷官能的方法，这样在一定程度上提高了涂料的耐磨性能。专利CN104769009公布一种在全氟聚醚分子链末端同时嫁接4个烷氧基硅烷官能的方法，所处理的表面兼具极低的表面张力和极佳的耐磨性能，然而，制备该化合物所采用的原料不易获得且易燃易爆。因此，非常有必要寻找一种原料成熟、安全、易得，而且工艺条件温和、安全的新方法，来制备具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷并将此产品应用于涂料中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种抗污耐磨涂料及其制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种抗污耐磨涂料，包含具有多水解活性端基的全氟聚氟醚基氟硅烷，所述全氟聚氟醚基氟硅烷的结构式如I所示，

其中，

a、b、c为自然数，且50≧c≧b>a和c≧4，带有a、b、c并用括弧括起的各重复单元的存在顺序在式中是任意的；

g为自然数且3≧g>0；

R_f为一价全氟聚醚基团；

X为碳数为2～10的二价有机基团且不含有氮原子；

Y为二价烷基团；

R¹为硅原子上的烷氧基取代基；