[发明专利]一种全氟聚醚胺基化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及本发明涉及高分子化合物合成技术领域，特别是一种全氟聚醚胺基化合物及其制备方法与应用。本发明所述的一种全氟聚醚胺基化合物的制备方法，具体为：将全氟聚醚醇用含氟溶剂溶解，加入强碱、相转移催化剂、氰基化合物，得到全氟聚醚氰基化合物；将全氟聚醚氰基化合物用含氟溶剂溶解，加入四氢呋喃混合、还原剂反应，经无机酸淬灭，然后进行萃取，得到全氟聚醚胺基化合物。该合成路线简单，容易实现。通过该方法制备得到的全氟聚醚胺基化合物具有高的疏水疏油性。由该全氟聚醚胺基化合物应用得到一种表面处理剂，该化合物用在沉积在塑料基材表面，能使得基材保持良好的防指纹和耐磨性能的同时，还具有良好的附着力。

技术领域

本发明涉及高分子化合物合成技术领域，特别是涉及一种全氟聚醚胺基化合物及其制备方法与应用。

背景技术

全氟聚醚是分子链中存在醚键(-C-O-C-)的全氟化合物，具有高润滑性，拒水拒油性等，因此非常适用于表面处理剂，特别是玻璃基材表面的防指纹处理。在现有技术中，将全氟聚醚与硅烷偶联剂结合得到的防指纹油产品，能与玻璃表面的Si-OH进行脱水缩合反应，从而在玻璃表面形成牢固的全氟聚醚保护涂层，赋予玻璃表面优异的防指纹性能。目前，市场上此类产品为日本大金OPTOOL UD509，信越X-71-197等。

近年来，由于透明塑料(例如聚碳酸酯PC、聚丙烯酸树脂PAA、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等)质量轻、容易加工且安全环保，逐步开始替代传统的无机玻璃材料。但由于塑料表面活性基团少，特别是不存在Si-OH，常规的含全氟聚醚硅氧烷系列防指纹油产品无法适用。

在现有技术中，通常采用全氟聚醚丙烯酸酯类化合物对塑料表面进行改性，CN105121517A报道了一种含多个丙烯酸酯基团的氟硅聚合物表面处理剂，在聚碳酸酯基材上水接触角达到109°，同时具有较好的表面爽滑度。但是该全氟聚醚丙烯酸酯类表面改性处理剂合成路线繁琐，使用不便，塑料表面固化成膜时必须借助紫外光引发固化，极大程度的限制了材料的应用。

文献《刘仲阳，聚碳酸酯表面有机硅耐磨涂层附着力的影响因素分析[J].涂料技术与文摘，2016，37(2)：14-17》提到采用带氨基的硅烷偶联剂，如γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷等对塑料表面改性，从而在塑料表面形成一层Si-OH活性基团，可在Si-OH“缓冲层”基础上对塑料表面进行防指纹改性，但一方面由于含氨基的硅烷偶联剂在传统的防指纹含氟稀释剂溶解性较差，因此采用此方法对塑料表面改性剂必须需要经过两道工序，即先对塑料表面进行硅烷化处理，再进行防指纹处理，工艺繁琐，不适合大规模生产使用，另一方面由于缓冲层形成的Si-OH数量有限，能与全氟聚醚硅氧烷成键的更是少之又少，从而会影响防指纹涂层的性能。

因此，亟需得到一种化合物，用于制备表面处理剂，能够在塑料基材上形成具有防水性、防油性和防污性以及优异的表面爽滑性的表面处理层，从而改善塑料基材的防指纹性能。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种全氟聚醚胺基化合物，其具有高的疏水疏油性，并且在有机溶剂中有很好的溶解性，能广泛应用于制备表面处理剂。本发明的另一目的在于，提供一种全氟聚醚胺基化合物的制备方法，通过实验优化制备得到一种全氟聚醚胺基化合物，合成路线简单，容易实现。本发明的另一目的在于，提供一种全氟聚醚胺基化合物的应用，将该化合物用在沉积在塑料基材表面，能使得基材保持良好的防指纹和耐磨性能的同时，还具有良好的附着力。

一种全氟聚醚胺基化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将全氟聚醚醇用含氟溶剂溶解，加入强碱和相转移催化剂，升温到50-80℃搅拌反应1-3h，接着加入氰基化合物，继续反应3-6h，然后依次用水和乙醇进行萃取，减压除去溶剂，得到中间产物全氟聚醚氰基化合物。