一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：

A organosilicon compound for UV curable superhydrophobic coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物及其制备方法
本专利技术属于有机硅新型功能材料合成领域，具体涉及一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物及其制备方法。
技术介绍
有机硅化合物因其独特的结构兼具了无机材料与有机材料的的双重性能，具有表面张力小、表面能低等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐化学稳定性、耐候性、耐腐蚀、憎水等优异特性，因此，其在航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业具有广泛的应用。其中低表面张力和低表面能的特性正是其在疏水、消泡、涂层等应用中优异特性体现的重要原因。目前，紫外光固化技术具有高效、节能、环保、与基材附着力好、涂层性能优异等诸多优点，因此特别适合于工业化生产。以往有机硅涂层基本都是采用热固化的形式，这种固化方式耗能高、效率低。若将紫外光固化技术与有机硅化合物相结合，可将两者优势体现得更加显著，可获得具有耐持久性、耐候性、超疏水性等诸多优异性能的紫外光固化有机硅涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物及其制备方法，该有机硅化合物具有独特的结构，经紫外光固化形成超疏水涂层。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：该有机硅化合物含有乙烯基、苯基、酯基，与玻璃基材具有优良的亲和性，在光引发剂和紫外光作用下可固化形成涂层，具有良好的超疏水效果。一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物的制备方法，其特征在于：式(1)由三甲氧基苯基硅烷和丙烯酸-2-羟乙基酯在催化剂作用下反应脱去甲醇生成。具体的反应式如下：优选的，一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物的制备方法，包括如下步骤：(a)在氮气保护和无水的反应器中加入三甲氧基苯基硅烷和酸性催化剂并搅拌；(b)逐渐加热升温至80-120℃，同时滴加丙烯酸-2-羟乙基酯；(c)滴加结束后保持恒温搅拌反应4-8小时，制得具有式(1)结构的有机硅化合物。优选的，三甲氧基苯基硅烷和丙烯酸-2-羟乙基酯的摩尔比为1:3。优选的酸性催化剂为二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡用量为原料总质量的0.5-2％，优选1.2％。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：该有机硅化合物含有乙烯基、苯基、酯基，与玻璃基材具有优良的亲和性，在光引发剂和紫外光作用下可固化形成涂层，具有良好的超疏水效果。与现有技术相比，本专利技术所述的有机硅化合物制备过程简单易操作，无需溶剂，结构特殊，具有更低的表面张力，具有重大的应用价值。具体实施方式实施例1在通氮气保护的四口烧瓶中加入19.8290g三甲氧基苯基硅烷(0.1mol)和0.2733g二月桂酸二丁基锡，搅拌下逐渐加热升温至80℃，并同时滴加34.8360g丙烯酸-2-羟乙基酯(0.3mol)，滴加结束后保持恒温反应4小时，冷却即得目标产物。经红外光谱分析，3600-3000cm-1频率范围内的丙烯酸-2-羟乙基酯中的OH伸缩振动吸收峰消失，说明丙烯酸-2-羟乙基酯反应完全，得到了式(1)所示结构的目标产物。将目标产物和市场购得的巴斯夫Irgacure光引发剂按100:5充分混合均匀，涂于玻璃基材上置于紫外光固化机中进行紫外光固化。然后取出玻璃片，根据国家标准GB/T26490-2011测试玻璃涂层的水接触角为145°。实施例2在通氮气保护的四口烧瓶中加入19.8290g三甲氧基苯基硅烷(0.1mol)和0.6560g二月桂酸二丁基锡，搅拌下逐渐加热升温至120℃，并同时滴加34.8360g丙烯酸-2-羟乙基酯(0.3mol)，滴加结束后保持恒温反应6小时，冷却即得目标产物。经红外光谱分析，3600-3000cm-1频率范围内的丙烯酸-2-羟乙基酯中的OH伸缩振动吸收峰消失，说明丙烯酸-2-羟乙基酯反应完全，得到了式(1)所示结构的目标产物。将目标产物和市场购得的巴斯夫Irgacure光引发剂按100:5充分混合均匀，涂于玻璃基材上置于紫外光固化机中进行紫外光固化。然后取出玻璃片，根据国家标准GB/T26490-2011测试玻璃涂层的水接触角为148°。实施例3在通氮气保护的四口烧瓶中加入19.8290g三甲氧基苯基硅烷(0.1mol)和1.0933g二月桂酸二丁基锡，搅拌下逐渐加热升温至100℃，并同时滴加34.8360g丙烯酸-2-羟乙基酯(0.3mol)，滴加结束后保持恒温反应8小时，冷却即得目标产物。经红外光谱分析，3600-3000cm-1频率范围内的丙烯酸-2-羟乙基酯中的OH伸缩振动吸收峰消失，说明丙烯酸-2-羟乙基酯反应完全，得到了式(1)所示结构的目标产物。将目标产物和市场购得的巴斯夫Irgacure光引发剂按100:5充分混合均匀，涂于玻璃基材上置于紫外光固化机中进行紫外光固化。然后取出玻璃片，根据国家标准GB/T26490-2011测试玻璃涂层的水接触角为147°。以上仅为本专利技术的具体实施例，但本专利技术的技术特征并不局限于此。任何以本专利技术为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：





2.一种如权利要求1所述紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物的制备方法，其特征在于：所述式(1)由三甲氧基苯基硅烷和丙烯酸-2-羟乙基酯在催化剂作用下反应脱去甲醇生成。


3.根据权利要求2所述紫外光固化超疏水涂层用有机硅化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)在氮气保护和无水的反应器中加入所述三甲氧基苯基硅烷和酸性催化剂并搅拌；
(b)...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘向军，刘国清，赵颖俊，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33