[发明专利]一种含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物及其制备方法、基于该化合物的表面处理剂、薄膜

说明书

本发明涉及一种含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物及其制备方法、基于该化合物的表面处理剂、薄膜，本发明通过在全氟聚醚改性硅烷化合物的硅烷前端引入苯环结构，苯环具有较大的空间结构、苯环间具有π‑π共轭作用，可以起到屏蔽下方Si‑O‑Si键的作用，成膜后可以减少与碱的接触，从而具有改善耐碱性的效果；基于本发明的含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物的表面处理剂的薄膜，其表面的水接触至少为112°，在下述条件进行的钢丝绒耐磨测试2万次后的水接触角不低于为100°；基于本发明的含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物的表面处理剂的薄膜，耐2wt%碳酸钠测试72h和耐2wt%氢氧化钠12h后的水接触角不低于为100°。

技术领域

本发明涉及氟硅高分子材料和表面处理技术领域，尤其涉及一种含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物及其制备方法、基于该化合物的表面处理剂、薄膜。

背景技术

在现有技术中，已知将由全氟聚醚改性硅烷化合物应用于基材表面处理时，可在基材表面形成具有良好的疏水疏油性、防污性的膜层。依靠与Si连接的可水解基团与基材表面活性基团或相互之间反应，形成Si-O-Si键，由此能够形成固化的表面膜层。

全氟聚醚改性硅烷化合物作为表面处理剂，目前使用范围已不限于触摸屏等电子产品领域，已渐推广应用到卫浴、厨具等家居领域，这就对产品其他一些性能提出了更高要求，如耐高温性、耐碱性、耐盐雾测试性等。

现有表面处理剂及目前市面上使用的产品，耐碱性普遍不好，特别是强碱环境下，表面膜层很容易被腐蚀脱落，主要是表面“裸露”的Si-O-Si键可以和强碱如氢氧化钠反应，导致膜层被腐蚀脱落。另一方面是全氟聚醚与硅氧烷之间的连接键含酰胺基、酯基这些碱性易断键的基团，如CN113121813A 、CN109071793B、109072049B等，该类表面层耐碱性较差。

发明内容

解决的技术问题：针对现有技术存在的缺点，本发明提供一种含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物及其制备方法、基于该化合物的表面处理剂、薄膜，采用该含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物最终制备得到的薄膜，具有良好的耐磨性能和耐碱性能。

技术方案：一种含苯环结构的全氟聚醚基硅烷化合物，该化合物的化学结构式（1a）为：；

其中，Rf为F(CF₂)_m-(OC₄F₈)_p-(OC₃F₆)_q-(OC₂F₄)_r-(OCF₂)_s-OC(Z)F(CF₂)_n，p、q、r和s分别独立地为0-50之间的整数，p、q、r、s的和不小于1，括号中各重复单元的存在顺序和数量在式中是任意的，m和n分别独立为0-10之间的整数，Z为F或CF₃；

X₁、X₂、X₃中至少有一个为-YSiT_jQ_3-j基团，其余分别独立地为H或烷基基团， -YSiT_jQ_3-j基团中Y为二价有机基团，用R1-R2表示，T每次出现时分别独立为烷基或苯基，Q为可水解为-OH的基团，j为0、1或2。

上述所述的Rf的分子式中p、q、r、s的和为10-100之间的整数；m和n分别独立为1-3之间的整数。