專利名稱：一種防污耐磨透明氟硅高分子材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有疏水、疏油、防污、耐磨等性能的透明氟硅高分子材料及其制備方法，屬于功能高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近些年，我國新型高分子功能材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)新型高分子功能材料產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，氟硅高分子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)特別是基礎(chǔ)化工產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，氟硅產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必將有力的促進(jìn)基礎(chǔ)化工產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的良好迅速發(fā)展。近年來，制備具有疏水疏油防污耐磨氟硅高分子材料已經(jīng)成為高分子材料科學(xué)的一個(gè)重要方向，可以用于高級(jí)汽車、飛機(jī)等的擋風(fēng)玻璃，也可用于太陽能電池、熱水器等的外殼，還可以用于建筑材料、太陽鏡、觸摸屏等防污處理；通過疏水疏油性能的提高還可以達(dá)到其他功能，如表面不易粘附水、油且耐磨、耐腐蝕等性能。目前，應(yīng)用在兵器表面、飛機(jī)和汽車零件表面的疏水疏油處理膜層，就達(dá)到了提高零部件耐磨耐腐蝕性能和疏水疏油性能的目的。使用疏水疏油高分子材料，不僅能大大方便人們的日常生活，而且創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益。由于觸摸屏本身貼合當(dāng)今簡潔的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，平滑的操作界面使產(chǎn)品外觀更加優(yōu)雅且易于清理，日益成為各種家電、電子產(chǎn)品界面的新寵。但是，觸摸屏特殊的工作原理，對(duì)于觸摸屏的保護(hù)研究，從它誕生之日起就沒有停止過；由于小型化電子零部件向高密度集成化方面發(fā)展，極微量的水分或油都會(huì)影響產(chǎn)品的可靠性，因此這些產(chǎn)品非常需要防水、防油和防腐蝕的微涂層材料。在本發(fā)明作出之前，公開號(hào)為CN101139434A的中國發(fā)明專利“具有低表面能的含氟聚酯及其制備方法”公開了一種氟含量低而耐污性好的聚酯材料，將二元酸或其衍生物二元酸酯與二元醇以及占加料總量質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 05% -10%的氟烷基醇在真空下熔融縮合聚合制得；公開號(hào)為CN101003946A的中國發(fā)明專利“氟硅改性聚氨酯防水防油處理劑極其制備方法”公開了一種氟硅改性聚氨酯整理劑乳液，用于織物的防水、防油整理；公開號(hào)為CNlOl 177485A的中國發(fā)明專利“含雙平行主鏈結(jié)構(gòu)低表面能氟硅氧烷低聚物及其合成方法”公開了一種分子級(jí)復(fù)合、分別以碳碳鏈和硅氧網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為并行雙主鏈結(jié)構(gòu)的低表面能氟硅氧烷低聚物材料。目前，氟硅材料的生產(chǎn)已遍布全國各地，但國內(nèi)生產(chǎn)的氟硅類產(chǎn)品的耐摩擦性比較低，經(jīng)過一定程度的磨損，防水防油性能嚴(yán)重下降；在長時(shí)間的戶外使用過程中，許多疏水性涂層對(duì)水的接觸角會(huì)隨戶外使用時(shí)間的延長而減小，疏水性降低。這主要是由于空氣中的灰塵、有機(jī)污染物等在固體表面吸附聚集引起的；現(xiàn)有的防污氟硅高分子材料大多采用間接法生產(chǎn)，因中間產(chǎn)物多，合成路線復(fù)雜，產(chǎn)品不易提純，且用途單一，企業(yè)裝置是封閉鏈條，故存在較為突出的污染和設(shè)備腐蝕問題，成本也相對(duì)較高，產(chǎn)品性能低。在市場發(fā)展水平迅速提高、環(huán)保政策日益收緊的情況下，現(xiàn)有的防污氟硅高分子材料已經(jīng)不能適應(yīng)氟娃高分子材料的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有產(chǎn)品與制備技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種防污耐磨透明氟硅高分子材料及其制備方法。本發(fā)明的防污及耐磨氟硅高分子材料能夠通過噴涂、滾涂、擦試等方式涂膜在玻璃、金屬、塑料等基材表面，經(jīng)常溫或加溫固化，在基材表面形成一層透明薄膜，可達(dá)到有效防水、防油、抗污與耐磨的效果。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，發(fā)明人通過大量試驗(yàn)研究，最終獲得了如下技術(shù)方案一種防污耐磨透明氟硅高分子材料，含有多氟烷基和硅氧烷基，且具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種防污耐磨透明氟硅高分子材料，其特征在于所述高分子材料含有多氟烷基和硅氧烷基，且具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，包括往高壓反應(yīng)釜中加入不飽和含氟單體、不飽和硅氧烷單體、反應(yīng)溶劑、引發(fā)劑、助劑和殺菌劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱升溫，控制反應(yīng)釜壓力，調(diào)整攪拌，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)8-16小時(shí)，然后快速冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的不飽和含氟單體選自I-碘全氟辛烷、全氟辛基乙烯、烯丙基全氟醚和烯丙基全氟丁基磺酰胺中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的不飽和娃氧燒單體選自乙稀基二異丙氧基娃燒、乙稀基二叔丁氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、甲基乙稀基環(huán)娃氧燒和乙稀基二乙氧基娃燒中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、汽油和石油醚中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、偶氮二異丁腈和過氧化二苯甲酰中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的助劑為納米級(jí)二氧化鈦粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的殺菌劑選自五氯硝基苯、十四烷基二甲基芐基氯化銨、四氯間苯二腈、五氯酚鈉和戊二醛中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-7任一項(xiàng)所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于所述的物料配比為不飽和含氟單體占反應(yīng)溶劑的質(zhì)量百分比為10% 20%，不飽和硅氧烷單體占反應(yīng)溶劑的質(zhì)量百分比為20% 30%，引發(fā)劑占含氟單體的質(zhì)量百分比為O. 5% 2%，助劑占含氟單體的質(zhì)量百分比為O. 05% O. 5%，殺菌劑占含氟單體的質(zhì)量百分比為O. 01% O. 1%。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防污耐磨透明氟硅高分子材料的制備方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為90 120°C，反應(yīng)釜壓力為2 5個(gè)大氣壓，攪拌速度為500 900轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防污耐磨透明氟硅高分子材料及其制備方法，該氟硅高分子材料含有多氟烷基和硅氧烷基，該制備方法包括往高壓反應(yīng)釜中加入不飽和含氟單體、不飽和硅氧烷單體、反應(yīng)溶劑、引發(fā)劑、助劑和殺菌劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱升溫，控制反應(yīng)釜壓力，調(diào)整攪拌，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)8-16小時(shí)，然后快速冷卻至室溫。本發(fā)明的產(chǎn)品能夠通過噴涂、滾涂、擦試等方式涂膜在玻璃、金屬、塑料等基材表面，可達(dá)到有效防水、防油、抗污與耐磨的效果。
文檔編號(hào)C08F230/08GK102911314SQ20111022647
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者查選義 申請(qǐng)人:廈門名大科技有限公司