一种含氟涂料及其制备方法和使用方法技术

本发明专利技术提供了一种含氟涂料及其制备方法和使用方法，该含氟涂料包括A组分和B组分，A组分为含改性硅烷的组合物，B组分为含全氟硅烷的组合物，在使用过程中，先在基材表面涂覆A组分，然后再涂覆B组分，本发明专利技术涂料在基材表面形成的涂层厚度能达到50nm以下，所述涂层具有优异的防指纹性能、耐磨性和透光性。耐磨性和透光性。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟涂料及其制备方法和使用方法


[0001]本专利技术属于涂料领域，尤其涉及一种含氟涂料及其制备方法和使用方法。

技术介绍

[0002]目前，超薄涂层的涂覆方法通常包括湿法电镀、旋转喷涂或浸渍(dipping)法；干法包括电子束、电阻加热、溅射等物理气相沉积(PVD)法。用于无机材料时，多采用干法涂覆；在涂覆有机材料时，多采用辊涂法和浸渍法，将有机材料涂覆到触摸屏面板等基材上的方法包括湿法和干法两种，但湿式的情况下，涂层厚度大于1微米，有利于节省时间但偏差严重，干法可以提供更薄、更好的性能，但缺点是100纳米以上的厚度难以涂层，因此性能难以长期保持。
[0003]随着先进显示器和可穿戴设备的发展，对涂层性能要求越来越高，结合涂料性能与涂覆方式，制备满足要求的超薄涂层成为研究开发的热点。例如公开号为US4678688的美国专利，公开了一种氟硅系列涂料，通过浸渍或喷涂的方式形成涂层，该涂层具有良好的防污性能，但是一般该涂层厚度为10μm以上，涂层厚度较大，会降低玻璃等基材的光学性能，即该涂层在厚度和使用性能上均无法满足目前面板产品或设备对涂层的性能要求。
[0004]因此，针对上述问题，亟待寻求一种可以有效防指纹、厚度小、耐磨性好且透明度高的含氟涂料及其制备方法和使用方法。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的一个目的是，提供一种含氟涂料及其制备方法和使用方法，旨在解决现有基材表面涂层防指纹性能、厚度、耐磨性和透明性不能满足实际应用场景需要的技术问题。r/>[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种含氟涂料，包括A组分和B组分，A组分为含改性硅烷的组合物，B组分为含氟基化合物的组合物，A组分和B组分各自包括如下组分及其质量百分含量：
[0008]A组分：
[0009]改性硅烷R
’
(CH2)
m
Si(R”)380％
‑
99％
[0010]聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷0.05％
‑
15％
[0011]光引发剂0.05％
‑
5％
[0012]B组分：
[0013]CF3(CF2CF2O)
n
Si(R”)390％
‑
99％
[0014]LiN(CF3SO2)21％
‑
10％
[0015]其中，R
’
为氨基、烯基、芳基、醚基或甘氨酸基中的一种，R”为烷基、烷氧基或酯基的一种，m为1
‑
10的任一整数，n为10
‑
50的任一整数。
[0016]所述改性硅烷为乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、缩水甘油三甲基硅烷、氨基乙基三甲氧基硅
烷、氨基乙基三乙氧基硅烷、苄基三甲基硅烷、苄基三乙基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
[0017]所述聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷是由氟羟基硅油、二异氰酸酯、(甲基)丙烯酸羟基酯和环氧丙醇在二月桂酸二丁基锡催化剂的存在下制备得到。
[0018]进一步地，所述聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷的制备如下：
[0019]在容器中，加入氟羟基硅油，在100
‑
130℃真空脱水后，温度降为70
‑
90℃，再加入二异氰酸酯和催化剂，70
‑
90℃反应2
‑
6h；再加入(甲基)丙烯酸羟基酯和环氧丙醇，50
‑
80℃下反应2
‑
5h，得到聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷；
[0020]所述氟羟基硅油是由三氟丙基甲基环三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二甲基羟基硅油在乙二胺催化剂下制备得到。
[0021]进一步地，所述氟羟基硅油的制备方法为：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二甲基羟基硅油混合均匀后，滴加乙二胺催化剂，通入氮气，100～115℃搅拌反应3～8h，于120～130℃旋转蒸发乙二胺，即得氟羟基硅油。
[0022]所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二甲基羟基硅油、乙二胺催化剂的质量比为1：(0.4～0.8)：(1.8～3)：(0.01～0.05)。
[0023]所述二异氰酸酯选自以下物质中的一种或多种：异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘1,5
‑
二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双环己基异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、3,3'
‑
二甲基二苯基
‑
4,4'
‑
二异氰酸酯(DDDI)、2,2,4
‑
三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)和4,4'
‑
二苄基二异氰酸酯(DBDI)及其组合。
[0024]所述(甲基)丙烯酸羟基酯选自以下物质中的一种或多种：(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯。
[0025]基于氟羟基硅油的量，二月桂酸二丁基锡催化剂优选以0.005至3.5重量％的量存在。
[0026]所述氟羟基硅油、二异氰酸酯、(甲基)丙烯酸羟基酯和环氧丙醇的摩尔比为1:2:1:1。
[0027]光引发剂选自双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)
‑
苯基氧化膦或Irgacure 819。
[0028]所述组分B的CF3(CF2CF2O)
n
Si(R”)3为全氟硅烷；优选地，所述全氟硅烷的分子量为2500
‑
8000。
[0029]组分B涂覆于组分A表面，形成涂层的外表层，由于涂层的外表层直接与使用者接触，因此需要具有爽滑度高、抗指纹、抗油污、易清洗的优点，全氟硅烷具有良好的耐磨、耐候性能，能够提高涂层的综合性能。
[0030]本专利技术中专利技术人在实验中发现，当全氟硅烷的分子量低于2500时，全氟硅烷爽滑度降低，在基材表面形成的涂层爽滑度不够，使用性能降低，给消费者的使用体验带来消极的影响；当全氟硅烷的分子量高于8000时，会影响基材的光学性能，影响基材对光的折射率，在使用过程中，还会在基材表面出现雾状的模糊痕迹。因此本专利技术中优选全氟硅烷的分子量为2500
‑
8000，在该分子量范围内，全氟硅烷综合性能好，能够兼顾涂层的外观、性能，以及消费者的使用体验等要求。
[0031]本专利技术的第二个目的是提供一种上述含氟涂料的制备方法，包括如下制备步骤：
[0032]所述组分A的制备方法为：在装有搅拌装置的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟涂料，其特征在于，所述含氟涂料包括A组分和B组分，A组分为含改性硅烷的组合物，B组分为含氟基化合物的组合物，A组分和B组分各自包括如下组分及其质量百分含量：A组分：改性硅烷R
’
(CH2)
m
Si(R”)380％
‑
99％聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷0.05％
‑
15％光引发剂0.05％
‑
5％B组分：CF3(CF2CF2O)
n
Si(R”)390％
‑
99％LiN(CF3SO2)21％
‑
10％其中，R
’
为氨基、烯基、芳基、醚基或甘氨酸基中的一种，R”为烷基、烷氧基或酯基中的一种，m为1
‑
10的任一整数，n为10
‑
50的任一整数。2.根据权利要求1所述的含氟涂料，其特征在于，所述改性硅烷R
’
(CH2)
m
Si(R”)3为乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、缩水甘油三甲基硅烷、氨基乙基三甲氧基硅烷、氨基乙基三乙氧基硅烷、苄基三甲基硅烷、苄基三乙基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷中的一种或几种；所述聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷是由氟羟基硅油、二异氰酸酯、(甲基)丙烯酸羟基酯和环氧丙醇在二月桂酸二丁基锡催化剂的存在下制备得到；所述光引发剂选自双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)
‑
苯基氧化膦或Irgacure819；所述组分B的CF3(CF2CF2O)
n
Si(R”)3为全氟硅烷，所述全氟硅烷的分子量为2500
‑
8000。3.根据权利要求2所述的含氟涂料，其特征在于，所述聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷的制备方法如下：在容器中，加入氟羟基硅油，在100
‑
130℃真空脱水后，温度降为70
‑
90℃，再加入二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡催化剂催化剂，70
‑
90℃反应2
‑
6h；再加入(甲基)丙烯酸羟基酯和环氧丙醇，50
‑
80℃下反应2
‑
5h，得到聚氨酯环氧丙烯酸酯改性含氟聚硅氧烷。4.根据权利要求3所述的含氟涂料，其特征在于，所述氟羟基硅油是由三氟丙基甲基环三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二甲基羟基硅油在乙二胺催化剂下制备得到。5.根据权利要求4所述的含氟涂料，其特征在于，所述氟羟基硅油的制备方法为：将三氟丙基甲基环三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二甲基羟基硅油混合均匀后，滴加乙二胺催化剂，通入氮气，100～115℃搅拌反应3～8h，于120～130℃旋转蒸发乙二胺，即得氟羟基硅油；所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：何小锐，郑健，卞在万，
申请(专利权)人：深圳市派恩新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：