一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层的制备方法，所述涂层所使用的涂料的制备方法包括以下步骤：按照质量份计，将全氟烷基烯烃20‑25份，乙烯基甲氧基硅烷8‑12份，六甲基二硅氧烷6‑8份混合均匀后，搅拌，然后加热至80℃‑100℃，恒温10h‑12h，再通过硅油加热到110‑120℃提纯4h‑6h，得到分子量为3000‑4000的全氟聚醚烷基化低聚体；按照质量份计，再将上述所得到的全氟聚醚烷基化低聚体15‑25份，九氟代‑乙氧基‑丁烷25‑35份，七氟代‑乙氧基二氟代甲基‑丙烷45‑55份，搅拌均匀后得到所需涂料。通过该涂层处理的玻璃载体具有高动摩擦系数、抗指纹、抗油污、抗划伤等优异性能。本发明专利技术可以有效解决常用抗指纹涂层在5G时代用在3C后盖上的弊端，且制备方法简单，反应条件温和，同时对人体和环境无污染、无害。

【技术实现步骤摘要】
一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层及其制备方法
本专利技术属于消费3C屏幕、光学触摸屏领域，具体涉及一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层及其制备方法。技术背景随着5G时代的来临，科学技术更新换代加快，金属等外壳基材已经不适合消费类电子产品上，而手机、平板电脑等在生活中扮演的角色又越来越重，人们对于电子类的屏幕触感要求越来越高，对于正面要求爽滑性能优越的，对于产品背面的玻璃后盖需要爽滑性能低，又能抗指纹的涂层。目前常用的抗指纹涂层都是使用现有的低动摩擦系数全氟聚醚硅氧烷涂层，该种涂层使玻璃基材表面爽滑性能好，动摩擦系数都低于0.03，但是随着5G技术的发展和成熟，消费3C产品后盖会越来越多使用玻璃后盖，常用的低动摩擦系数涂层爽滑型好，但其会导致3C产品在手上极易滑落、摔碎，会导致很高的维修成本，不做抗指纹处理又会导致玻璃不耐划伤，容易沾上指纹难以擦拭，且常用的抗指纹涂层只有高温固化才能达到性能要求，无法做到低温固化。
技术实现思路
本专利技术提供了一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层及其制备方法，通过该涂层处理的玻璃载体具有高动摩擦系数、抗指纹、抗油污、抗划伤等优异性能。可以有效解决常用抗指纹涂层在5G时代用在3C后盖上的弊端，且制备方法简单，反应条件温和，同时对人体和环境无污染、无害。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层的制备方法，所述涂层所使用的涂料的制备方法包括以下步骤：按照质量份计，将全氟烷基烯烃20-25份，乙烯基甲氧基硅烷8-12份，六甲基二硅氧烷6-8份，混合均匀，搅拌，然后加热至80℃-100℃，恒温10h-12h，再通过硅油加热到110-120℃提纯4h-6h，得到分子量为3000-4000的全氟聚醚烷基化低聚体；按照质量份计，再将上述所得到的全氟聚醚烷基化低聚体15-25份，九氟代-乙氧基-丁烷25-35份，七氟代-乙氧基二氟代甲基-丙烷45-55份，搅拌均匀后得到所需全氟烷基化涂料。将涂料按照1:333的比列分散到稀释剂氟碳溶剂中，得到抗指纹喷涂涂料。本专利技术进一步包含以下优选的技术方案：所述全氟烷基烯烃优选为二十一氟-1-十一烯。所述全氟聚醚烷基化低聚体优选为1-二十一氟十一烯基-2-四甲基二硅-甲基硅氧烷。所述乙烯基甲氧基硅烷优选为乙烯基三甲氧基硅烷。所述九氟代-乙氧基-丁烷优选为1，1，2，2，3，3，4，4，4-九氟代-乙氧基-丁烷。所述七氟代-乙氧基二氟代甲基-丙烷优选为1，1，1，2，3，3，3-七氟代-2(乙氧基二氟代甲基)-丙烷。所诉氟碳稀释剂优选为六氟丙烯二聚体或三聚体类混合物。将上述制备方法制备得到的抗指纹喷涂涂料涂覆于玻璃表面，作为表面涂层。所述涂层的制备过程为：对清洗后的玻璃表面进行等离子轰击，轰击后测试水滴角≤10°，将所述涂料均匀喷涂在玻璃表面，喷涂量40-60g/㎡，于80-150℃烘烤固化20-30分钟，即得到所述涂层。等离子轰击会电离空气中的水份，使玻璃素材表面形成活性负离子，利于和全氟聚醚低聚体发生脱水缩合反应，形成稳固的化学键。去离子水在所述涂层表面的静态接触角≥115°，正十六烷在所述涂层表面的静态接触角≥70°-80°，玻璃透光率为90％-93％，动摩擦系数为0.08-0.1。本专利技术所述表面具有高动摩擦系数、超耐磨抗指纹涂层的触摸屏玻璃疏水表现为以2微升去离子水滴在表面，测试水滴静态接触角，用东莞晟鼎科技有限公司静态水滴角测试仪测试静态水滴角为≧115°。疏油表现为以2微升正十六烷滴在表面，测试油滴静态接触角，用东莞晟鼎科技有限公司静态水滴角测试仪测试静态油滴角为70°-80°。采用日本岛津株式会社紫外-可见分光光度计测试透光率达到90％-93％。用天津兰光科技有限公司FPT-1摩擦测试仪测试动摩擦系数达到0.08-0.1，表面触感明显较常用的高温抗指纹涂层更粘手。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过涂料及其稀释剂的全新配合和成分含量控制，进一步结合涂层制备方法创新的结合，形成稳定的高动摩擦系数、高耐磨、抗指纹性能的涂层。本专利技术具有低温和高温固化同样性能表现，赋予玻璃表面具有高动摩擦系数、超耐磨抗指纹特性。本专利技术所得到的涂层动摩擦系数上效果明显，更加沾手、安全，降低电子产品滑落、摔碎几率，而且经过低温固化后能够达到甚至超过高温固化的性能要求，节能环保。本专利技术中，通过涂层制备方法与涂料组分创新的完美结合，不仅能电解空气中的水分，使玻璃表面产生足够多的羟基负离子，还通过利用烷氧基硅烷基团与玻璃表面的羟基负离子经过催化剂或者高温处理发生脱水缩合反应，在玻璃表面形成牢固的全氟聚醚涂层。从而制备得到一种高动摩擦系数、超耐磨抗指纹涂层。附图说明图1中，图1(a)和图1(b)分别为包括实施例1所制备得到的涂层和现有的涂层(对比例)的疏水对比图，从图中可以看出包括实施例1所述涂层的产品的水滴角明显大于对比例，表明实施例1处理过后的产品具有更好的疏水性能。图2中，图2(a)和图2(b)分别为包括实施例1所制备得到的涂层和现有的涂层(对比例)的疏油对比图，从图中可以看出包括实施例1所述涂层的产品的油滴角明显大于对比例，表明实施例1处理过后的产品具有更好的疏油性能。图3中，图3(a)和图3(b)分别为包括实施例1所制备得到的和对比例2所制备得到的动摩擦系数对比图，从图中可以看出，实施例1处理后的产品的动摩擦系数明显大于实施例4。图4是实施例1所制备得到的涂料的红外光谱图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1活性全氟聚醚烷基化低聚体，低表面能疏水疏油组份合成准备有温度显示、搅拌功能的100ml三颈瓶装置，加入二十一氟-1-十一烯8.92g，乙烯基甲氧基硅烷3.80g，六甲基二硅氧烷2.74g，搅拌均匀，加热至80℃-100℃，恒温10h-12h，加入带有搅拌功能的双层玻璃釜中，通过硅油加热再提纯(4h)得到分子量为3000-4000的全氟聚醚烷基化低聚体。向5.0g全氟聚醚烷基化低聚体中加入九氟代-乙氧基-丁烷8.75g，七氟代-乙氧基二氟代甲基-丙烷11.25g，搅拌均匀(30min)得到全氟聚醚烷基化涂料,使用日本岛津株式会社FTIR光谱仪分析红外光谱如图4。玻璃素材表面清洁活化处理将玻璃素材放入5槽平板清洗机中清洗，去除表面脏污。用2000W的等离子(plasma)轰击素材表面，使素材表面水滴角≦10°。取全氟聚醚烷基化涂料1.0g，取氟碳稀释剂333g，搅拌均匀后喷涂在活化的玻璃表面(喷涂量48g/㎡)，在150℃高温环境下烘烤20min。动摩擦系数(COF)初始水滴角(W.C.A)初始油滴角(O.C.A)...

【技术保护点】
1.一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层所使用的涂料的制备方法包括以下步骤：按照质量份计，将全氟烷基烯烃20-25份，乙烯基甲氧基硅烷8-12份，六甲基二硅氧烷6-8份混合均匀后，搅拌，然后加热至80℃-100℃，恒温10h-12h，再通过硅油加热到110-120℃提纯4h-6h，得到分子量为3000-4000的全氟聚醚烷基化低聚体；按照质量份计，再将上述所得到的全氟聚醚烷基化低聚体15-25份，九氟代-乙氧基-丁烷25-35份，七氟代-乙氧基二氟代甲基-丙烷45-55份，搅拌均匀后得到所需涂料。/n

【技术特征摘要】
1.一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层所使用的涂料的制备方法包括以下步骤：按照质量份计，将全氟烷基烯烃20-25份，乙烯基甲氧基硅烷8-12份，六甲基二硅氧烷6-8份混合均匀后，搅拌，然后加热至80℃-100℃，恒温10h-12h，再通过硅油加热到110-120℃提纯4h-6h，得到分子量为3000-4000的全氟聚醚烷基化低聚体；按照质量份计，再将上述所得到的全氟聚醚烷基化低聚体15-25份，九氟代-乙氧基-丁烷25-35份，七氟代-乙氧基二氟代甲基-丙烷45-55份，搅拌均匀后得到所需涂料。


2.根据权利要求1所述的抗指纹涂层的制备方法，其特征在于，所述全氟烷基烯烃为二十一氟-1-十一烯。


3.根据权利要求1或2所述的抗指纹涂层的制备方法，其特征在于，所述乙烯基甲氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷。


4.根据权利要求1所述的抗指纹涂层的制备方法，其特征在于，所述九氟代-乙氧基-丁烷为1，1，2，2，3，3，4，4，4-九氟代-乙氧基-丁烷。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝岚，蔺宇，曾宇，刘健，杨科，
申请(专利权)人：湖南宏泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43