[发明专利]基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷及其制备方法和应用

权利要求书

1.基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷，其特征在于，其结构式为：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅为有机基团或氢原子，且R₁、R₂、R₃、R₄和R₅至少有一个为有机基团；所述的有机基团为含1～5个碳原子的直链或支链烷基、烯基、炔基或中的一种或多种，R₈和R₉为含1～4个碳原子的直链或支链烷基；

R₆为氢原子或含1～4个碳原子的直链或支链烷基；

R₇为含2个及以上碳原子的部分或全部氟化的直链或支链烷基。

2.权利要求1所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷的制备方法，其特征在于：在惰性气氛下，将有机聚硅氮烷与含氟丙烯酸酯类单体混合均匀；再向其中加入催化剂，搅拌均匀，在40～150℃条件下反应10～48小时，得到所述的含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷；

所述的催化剂为氯铂酸、Karstedt催化剂和铂配合物催化剂中的一种或多种；

所述的有机聚硅氮烷的结构式为：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅为有机基团或氢原子，且至少有一个为有机基团；所述的有机基团为含1～5个碳原子的直链或支链烷基、烯基、炔基或中的一种或多种，R₈和R₉为含1～4个碳原子的直链或支链烷基；

所述的含氟丙烯酸酯类单体的结构式为：

其中，R₆为氢原子或含1～4个碳原子的直链或支链烷基；R₇为含2个及以上碳原子的部分或全部氟化的直链或支链烷基。

3.根据权利要求2所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷的制备方法，其特征在于：所述的有机聚硅氮烷和含氟丙烯酸酯类单体的用量为有机聚硅氮烷中的Si-H键与含氟丙烯酸酯类单体所含C＝C双键的摩尔比为1∶1～100∶1。

4.根据权利要求2所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷的制备方法，其特征在于：所述的催化剂用量为所用有机聚硅氮烷和含氟丙烯酸酯类单体的总质量的0.01～0.1wt％。

5.根据权利要求2所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷的制备方法，其特征在于：所述的反应的温度为60～140℃；所述的反应的时间为10～40小时。

6.根据权利要求2所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷的制备方法，其特征在于：所述的惰性气氛为氮气或氩气气氛。

7.权利要求1所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷在构建稳定的耐久性疏水涂层的应用，其特征在于：将基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷溶解在非质子溶剂中，得到质量分数为1～40wt％的溶液，通过涂覆技术，在基材表面涂覆含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷；将所得的表面涂层固化，即得到含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷涂层。

8.根据权利要求7所述的含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷构建稳定的耐久性疏水涂层的应用，其特征在于：所述的非质子溶剂为丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环己烷、二氧六环和正丁醚中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷在构建稳定的耐久性疏水涂层的应用，其特征在于：所述的涂覆技术为喷涂、旋涂、浸渍或刮涂中的一种或多种；所述的固化为25～200℃，10～80％的湿度下固化1～72小时。

10.根据权利要求7所述的基于含氟化合物修饰的改性有机聚硅氮烷在构建稳定的耐久性疏水涂层的应用，其特征在于：所述的基材为具有一维、二维或三维结构的金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料中的一种。