一種含氟超疏水疏油劑及應(yīng)用
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種含氟超疏水疏油劑，結(jié)構(gòu)式為：式中：m為1至12的整數(shù)，n為2至16的整數(shù)。所述含氟超疏水疏油劑與常規(guī)溶劑混合使用。本發(fā)明含氟超疏水疏油劑含酸酐結(jié)構(gòu)，能溶于常規(guī)的化學(xué)溶劑，且化學(xué)溫度性、耐摩擦性和疏水疏油性等較好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種含氟超疏水疏油劑及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種含氟超疏水疏油劑及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 如手機(jī)、平板、衛(wèi)浴等產(chǎn)品表面受到汗液或皮脂液被污染時(shí)，不僅影響產(chǎn)品的外 觀，還可能對(duì)使用性能造成影響，如長(zhǎng)時(shí)間不處理，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)一定程度的腐蝕。 因此，需對(duì)所述產(chǎn)品表面進(jìn)行處理，以解決易腐蝕和易沾污等問(wèn)題。
[0003] 含氟聚合物具有高度熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、耐候性、低摩擦系數(shù)、低折射率、低表面 能、優(yōu)異的憎水憎油性、抗輻射性和耐老化性等綜合性能，廣泛應(yīng)用于石油化工、航空航天、 電子電器、建筑、機(jī)械等諸多領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，含氟聚合物在制備方法和使用性能等 方面存在或多或少的問(wèn)題。
[0004] 公開(kāi)號(hào)為CN102643303A公開(kāi)一種含氟抗指紋劑的制備方法，其反應(yīng)不需使用催化 劑，但制備過(guò)程中使用了劇毒性的異氰酸烷基三乙氧基硅烷作為原料，不僅對(duì)反應(yīng)設(shè)備要 求高還增加危險(xiǎn)性。公開(kāi)號(hào)為CN104629571A公開(kāi)一種含氟抗指紋劑的制備方法，經(jīng)含氟抗 指紋劑處理后的玻璃與水接觸角才為116°，接觸角較小。《科學(xué)》中公開(kāi)碳鏈越長(zhǎng)，氟原子越 多，疏水性越佳，然而，現(xiàn)有技術(shù)中，含氟抗腐蝕抗指紋材料均是含短氟碳鏈的烷氧基硅烷， 疏水性能較差。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，幾乎所有的含氟疏水疏油劑在使用過(guò)程中所用的稀釋劑均為含氟類(lèi) 溶液，如市面常用的HFE-254、HFE-458或環(huán)氟醚類(lèi)等，上述溶劑不但價(jià)格昂貴，而且具有毒 性，易揮發(fā)，強(qiáng)腐蝕性等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種含氟超疏水疏油劑及應(yīng)用，該含氟超疏水疏油劑含酸 酐結(jié)構(gòu)，能溶于常規(guī)的化學(xué)溶劑，且化學(xué)溫度性、耐摩擦性和疏水疏油性等較好。
[0007] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案為：
[0008] -種含氟超疏水疏油劑，結(jié)構(gòu)式為：
[0010] 式中：m為1至12的整數(shù)，n為2至16的整數(shù)。
[0011] -種含氟超疏水疏油劑的制備方法，包括以下步驟：
[0012] -，全氟丙基羰基-烷基羰烯基醚的合成:氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將全氟丙?；u化物和烷 基烯基羧酸混合，無(wú)水氯化鋁作為催化劑作用下室溫條件下反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去 未反應(yīng)的烷基烯基羧酸，得全氟烷基烯基酸酐；
[0013] 二，含氟超疏水疏油劑的合成:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將全氟烷基烯基酸酐和三乙氧基硅 烷加入溶劑中攪拌反應(yīng);過(guò)濾，減壓蒸餾除去溶劑，得全氟酸酐烷基三乙氧基硅烷。
[0014] 進(jìn)一步，全氟丙?；u化物和烷基烯基羧酸按照摩爾比為1:1-1:1.2進(jìn)行反應(yīng)。
[0015] 進(jìn)一步，催化劑無(wú)水氯化鋁用量為全氟烷基丙烯基鹵代物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.5-2%〇。 [0016]進(jìn)一步，步驟一及步驟二中減壓蒸餾時(shí)，體系壓力為-0 ? 1-0 ? 07MPa。
[0017] 進(jìn)一步，雙組份全氟烷基烯基酸酐和三乙氧基硅烷按照摩爾比為1:1-1:1.1進(jìn)行 反應(yīng)。
[0018] 進(jìn)一步，全氟酸酐烷基三乙氧基硅烷的合成過(guò)程中，使用的溶劑為氯仿和乙醚中 的一種或兩者任意混合。
[0019] 進(jìn)一步，全氟酸酐烷基三乙氧基硅烷的合成過(guò)程中，反應(yīng)溫度為50-70°C。
[0020]進(jìn)一步，全氟酸酐烷基三乙氧基硅烷的合成過(guò)程中，反應(yīng)時(shí)間為24_48h。
[0021]進(jìn)一步，雙組份全氟酸酐烷基三乙氧基硅烷的合成過(guò)程中，洗脫劑為氯仿和乙醚 的混合物，混合體積比為氯仿：乙醚=1:1 -1: 2。
[0022] -種含氟超疏水疏油劑的應(yīng)用，含氟超疏水疏油劑與常規(guī)溶劑混合使用，常規(guī)溶 劑包括乙醚、乙酸乙酯、丙酮和乙醇，含氟超疏水疏油劑的結(jié)構(gòu)為：
G
[0024]采用上述方案后，本發(fā)明的合成路線(xiàn)為：
[0026]其中：全氟丙?；u化物和烷基烯基羧酸結(jié)構(gòu)式中的m、n均為整數(shù)，其中m為1至12 的整數(shù)，n為2至16的整數(shù);R為F、Cl、Br和I等鹵素，其中優(yōu)選F或Cl，Et為ethanol乙醇的簡(jiǎn) 寫(xiě)，化學(xué)式是C 2H5OH。
[0027] 本發(fā)明合成工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，利于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明得到 的含氟超疏水疏油劑含酸酐結(jié)構(gòu)，能溶于常規(guī)的化學(xué)溶劑，應(yīng)用于抗腐蝕、防指紋及防油污 表面處理，適用的基材有塑料、鋅合金、銅合金、不銹鋼、鑄鐵件及玻璃，經(jīng)處理后產(chǎn)品具有 超疏水疏油性，抗摩擦耐久性、耐鹽霧性和耐紫外老化性等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0029] 實(shí)施例一
[0030] -種含氟超疏水疏油劑的制備方法，合成步驟如下：
[0031] 一，全氟丙基-烯基酸酐的合成
[0032] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將五氟丙酰基氟和辛烯基羧酸按照摩爾比為1:1加入到兩口燒瓶中， 在0.5%。無(wú)水氯化鋁作為催化劑作用下室溫條件下反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去未反應(yīng)的 辛烯基羧酸，得五氟丙基辛烯基酸酐。
[0033] 二，含氟超疏水疏油劑的合成
[0034]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將五氟丙基辛烯基酸酐和三乙氧基硅烷按照摩爾比為1:1.1加入 到含有乙醚的反應(yīng)容器中，在50°C下攪拌反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去溶劑，得五氟丙基辛 基酸酐三乙氧基硅烷。
[0035] 實(shí)施例二
[0036] -種含氟超疏水疏油劑的制備方法，合成步驟如下：
[0037] 一，全氟丙基-烯基酸酐的合成
[0038] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將七氟丙酰基碘和丁烯基羧酸按照摩爾比為1:1. 1加入到兩口燒瓶 中，在1%。無(wú)水氯化鋁作為催化劑作用下室溫條件下反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去未反應(yīng)的 丙烯基羧酸，得七氟丙基丁烯基酸酐。
[0039] 二，含氟超疏水疏油劑的合成
[0040] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將七氟丙基丁烯基酸酐和三乙氧基硅烷按照摩爾比為1:1.1加入 到含有乙醚的反應(yīng)容器中，在50°c下攪拌反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去溶劑，得七氟丙基丁 基酸酐三乙氧基硅烷。
[0041 ] 實(shí)施例三
[0042] -種含氟超疏水疏油劑的制備方法，合成步驟如下：
[0043] 一，全氟丙基-烯基酸酐的合成
[0044]氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將十三氟丙?；夂图合┗人岚凑漳柋葹?:1. 1加入到兩口燒 瓶中，在1%。無(wú)水氯化鋁作為催化劑作用下室溫條件下反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去未反應(yīng) 的丙烯基羧酸，得十三氟丙基己烯基酸酐。
[0045]二，含氟超疏水疏油劑的合成
[0046]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將十三氟丙基己烯基酸酐和三乙氧基硅烷按照摩爾比為1:1加入 到含有氯仿的反應(yīng)容器中，在60°C下攪拌反應(yīng)48h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去溶劑，得十三氟丙基 己基酸酐三乙氧基硅烷。
[0047]實(shí)施例四
[0048] -種含氟超疏水疏油劑的制備方法，合成步驟如下：
[0049] -，全氟丙基-烯基酸酐的合成
[0050] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將十七氟丙?；托料┗人岚凑漳柋葹?:1加入到兩口燒瓶 中，在1.5%。無(wú)水氯化鋁作為催化劑作用下室溫條件下反應(yīng)24h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去未反應(yīng) 的丙烯基羧酸，得十七氟丙基辛烯基酸酐。
[0051 ]二，含氟超疏水疏油劑的合成
[0052]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將十七氟丙基辛烯基酸酐和三乙氧基硅烷按照摩爾比為1:1加入 到含有氯仿的反應(yīng)容器中，在60°C下攪拌反應(yīng)48h;過(guò)濾，減壓蒸餾除去溶劑，得十七氟丙基 辛基酸酐三乙氧基硅烷。
[0053]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本案設(shè)計(jì)的限制，凡依本案的設(shè)計(jì)關(guān) 鍵所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含氣超疏水疏油劑，其特征在于，結(jié)構(gòu)式為：式中:m為1至12的整數(shù)，η為2至16的整數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述的含氣超疏水疏油劑的應(yīng)用，其特征在于，含氣超疏水疏油劑與常 規(guī)溶劑混合使用，常規(guī)溶劑包括乙酸、乙酸乙醋、丙酬和乙醇。
【文檔編號(hào)】C09K3/18GK105968131SQ201610289291
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】金碧, 倪旭武, 葉岳霖, 李明仁
【申請(qǐng)人】廈門(mén)建霖工業(yè)有限公司