本發明屬于微晶玻璃涂料,更具體地,涉及一種防污防指紋玻璃涂料及其制備方法。
背景技術:
1、近年來,以手機的顯示器為代表,屏幕的觸摸面板化正在加快。但是,經常被觸摸的玻璃表面容易被指紋、汗液、化妝品等所污染,一旦被污染,不易被清除,而且影響其外觀和使用。由于全氟聚醚結構的獨特化學穩定性、耐溫性、低摩擦系數和低表面張力等,被廣泛應用于觸摸屏表面的抗指紋涂層。
2、專利(申請號201710127998.5)公開了一種超疏水疏油氟碳涂料,組分包括環氧樹脂、氟化石墨、碳酸銨、聚氧乙烯醚、有機溶劑a、固化劑和有機溶劑b。該發明還公開了所述超疏水疏油氟碳涂料的制備方法和使用方法。專利(申請號202121114054.2)公開了一種新型uv抗指紋涂料,基材設有防水涂層、高溫涂層、抗指紋涂層、硅膠防護涂層等;專利(申請號202110778093.0)公開了一種全氟聚醚硅氧烷化合物的制備方法及抗指紋劑,本發明通過酰氟和含不同數目雙鍵的醇或胺化合物反應,高效的制備一系列含1~4個硅氧烷基團的全氟聚醚硅氧烷化合物。專利(申請號202120378797.4)公開了一種抗指紋的觸摸屏面板,包括面框和觸摸屏,所述觸摸屏上覆蓋有防指紋涂層。專利(申請號202010382838.7)公開了一種同時具有高摩擦系數的抗指紋玻璃涂層的制備方法,所述涂層所使用的涂料的制備方法包括以下步驟:按照質量份計,將全氟烷基烯烴20-25份,乙烯基甲氧基硅烷8-12份,六甲基二硅氧烷6-8份,混合均勻,攪拌,然后加熱至80℃-100℃,恒溫10h-12h,再通過硅油加熱到110-120℃提純4h-6h,得到分子量為3000-4000的全氟聚醚烷基化低聚體;按照質量份計,再將上述所得到的全氟聚醚烷基化低聚體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,攪拌均勻后得到所需全氟烷基化涂料。將涂料按照1:333的比例分散到稀釋劑氟碳溶劑中,得到抗指紋噴涂涂料。
3、現有技術中存在的問題有:1、涂料制備過程復雜,不適合大規模生產;2、涂料功能單一,附著力不佳、易脫落。
技術實現思路
1、本發明針對現有技術中存在的缺陷,提供了一種防污防指紋玻璃涂料及其制備方法,以全氟烷基乙烯、氟改性丙烯酸酯為原料形成分子量為4000-8000的全氟烷基低聚體,再與硅氧烷反應得到全氟烷基硅氧烷,之后通過蒸鍍或者稀釋后噴涂至微晶玻璃上,微晶玻璃表面經過等離子處理后,表面存在活性羥基,與全氟烷基硅氧烷發生脫水縮合,從而形成穩定的含氟涂層。
2、本發明解決上述技術問題的技術方案如下:
3、一種防污防指紋玻璃涂料的制備方法,包括如下步驟:
4、按照質量份計,將40~60份的全氟烷基乙烯、20~40份的氟改性丙烯酸酯混合攪拌均勻,加熱攪拌至80℃-100℃,恒溫反應8-10h,去除雜質,得到分子量為4000-8000的全氟烷基低聚體;加入10-40份硅氧烷,在40℃-80℃下反應3-4h,得到全氟烷基硅氧烷;將全氟烷基硅氧烷用含碳氟溶劑稀釋得到涂料。
5、本發明的反應方程式如下:
6、
7、其中,n=2-10,pfas表示全氟烷基,r代表全氟烷基低聚體,m表示無機金屬和玻璃等含羥基表面。本發明中,全氟烷基乙烯與氟改性丙烯酸酯發生加聚反應,形成全氟烷基低聚體,再與硅氧烷反應,形成全氟烷基硅氧烷。全氟烷基硅氧烷可與無機金屬和玻璃表面的羥基結合,形成附著力較強的含氟涂層。
8、進一步地,所述全氟烷基乙烯中全氟烷基的碳鏈長度為c4~c12,優選為1h,1h,2h-全氟-1-十一烯,十七氟-1-癸烯中的一種或多種。
9、進一步地,所述氟改性丙烯酸酯包括全氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸七氟丁酯中的任意一種或多種。
10、進一步地,所述去除雜質具體為:加熱至100℃-120℃旋轉蒸餾去除。
11、進一步地,所述硅氧烷包括甲氧基硅氧烷、乙氧基硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基四硅氧烷、環三硅氧烷中的任意一種或多種。
12、進一步地,所述含氟碳溶劑為六氟丙烯二聚體或三聚體類混合物。
13、進一步地,所述全氟烷基硅氧烷和含碳氟溶劑的質量比為0.1-0.5:99.5-99.9。
14、本發明還提供了一種由上述方法所制備的防污防指紋玻璃涂料。
15、與現有技術相比,本發明的有益效果為:
16、本發明通過以全氟烷基乙烯、氟改性丙烯酸酯為原料形成分子量為4000-8000的全氟烷基低聚體,再與硅氧烷反應得到全氟烷基硅氧烷,制備方法簡單,對設備要求不高,可大規模生產。
17、本發明制備方法所制備的涂料可通過蒸鍍或者稀釋后噴涂至微晶玻璃上,能與微晶玻璃表面的活性羥基脫水縮合,從而形成穩定的含氟涂層,附著力強、耐磨、耐腐蝕、不易脫落,且具有優異的疏油疏水功效。
1.一種防污防指紋玻璃涂料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述全氟烷基乙烯中全氟烷基的碳鏈長度為c4~c12,優選為1h,1h,2h-全氟-1-十一烯,十七氟-1-癸烯中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述氟改性丙烯酸酯包括全氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸七氟丁酯中的任意一種或多種。
4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述去除雜質具體為:加熱至100℃-120℃旋轉蒸餾去除。
5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述硅氧烷包括甲氧基硅氧烷、乙氧基硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基四硅氧烷、環三硅氧烷中的任意一種或多種。
6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述含氟碳溶劑為六氟丙烯二聚體或三聚體類混合物。
7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述全氟烷基硅氧烷和含碳氟溶劑的質量比為0.1-0.5:99.5-99.9。
8.一種權利要求1-7任一項所述的制備方法所制備的防污防指紋玻璃涂料。