一种全氟聚醚硅氧烷产品的制备方法及其产品在超疏水型防指纹涂层中的应用与流程

技术特征：
1.一种全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在保护气体氛围下，向反应器中加入格氏试剂ⅰ、催化剂和有机碱，然后向反应器中滴加三氯硅烷，搅拌并进行反应，反应结束后得到混合液a，将混合液a进行后处理，得到中间产物ⅰ，所述中间产物ⅰ为烯丙基三氯硅烷；所述格氏试剂ⅰ为烯丙基氯或烯丙基溴；（2）在保护气体氛围下，向反应器中加入中间产物ⅰ、全氟聚醚醇、有机碱、亲核试剂，在50～70 ℃下搅拌并进行反应，反应结束后得到混合液b，将混合液b进行后处理，得到中间产物ⅱ，所述中间产物ⅱ的结构式如式（a）所示：
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（a）其中，pfpe为全氟聚醚基团；（3）在保护气体氛围下，向反应器中加入中间产物ⅱ和催化剂，在90～120 ℃下滴加三氯硅烷，搅拌并进行反应，反应结束后得到混合液c，将混合液c进行后处理，得到中间产物ⅲ，所述中间产物ⅲ的结构式如式（b）所示：
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（b）其中，pfpe为全氟聚醚基团；（4）在保护气体氛围下，向反应器中加入中间产物ⅲ，在0～10 ℃下滴加格氏试剂ⅱ溶液，然后在室温条件下搅拌并进行反应，反应结束后得到混合液d，将混合液d进行后处理，得到中间产物ⅳ，所述中间产物ⅳ的结构式如式（c）所示：
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（c）其中，pfpe为全氟聚醚基团；所述格氏试剂ⅱ为烯丙基溴化镁或烯丙基氯化镁；（5）在保护气体氛围下，向反应器中加入中间产物ⅳ和催化剂，在90～120 ℃下滴加三氯硅烷，搅拌并进行反应，反应结束后得到混合液e，将混合液e进行后处理，得到中间产物
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，所述中间产物
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的结构式如式（d）所示：
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（d）其中，pfpe为全氟聚醚基团；（6）在保护气体氛围下，向反应器中加入中间产物
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，在80～100 ℃下滴加有机碱溶液，搅拌并进行反应，反应结束后得到混合液f，将混合液f进行后处理，得到全氟聚醚硅氧烷化合物，所述全氟聚醚硅氧烷化合物的结构式如式（e）所示：
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（e）其中，pfpe为全氟聚醚基团，r为
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och3或
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och2ch3。2.根据权利要求1所述的全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述催化剂为氯化亚铜；所述有机碱为三乙胺、三正丙胺中的一种；所述格氏试剂ⅰ、催化剂、有机碱三者的摩尔比为1∶（1～1.3）∶（1～1.3）；所述格氏试剂ⅰ与三氯硅烷的摩尔比为1∶（1～1.5）。3.根据权利要求2所述的全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述中间产物ⅰ与全氟聚醚醇的摩尔比为1∶（3～3.6）；所述有机碱为叔丁醇钾，所述亲核试剂为叔丁醇；所述叔丁醇钾与全氟聚醚醇的摩尔比为（1～1.3）∶1；以中间产物ⅰ、全氟聚醚醇、叔丁醇钾三者质量和为总质量，所述叔丁醇的加入量按每0.5g总质量加入不少于1ml叔丁醇计算。4.根据权利要求3所述的全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液；所述中间产物ⅱ与氯铂酸的摩尔比为（10000～30000）∶1；所述中间产物ⅱ与三氯硅烷的摩尔比为1∶（1～1.3）。5.根据权利要求4所述的全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述中间产物ⅲ与格氏试剂ⅱ的摩尔比为1∶（3～3.5）。6.根据权利要求5所述的全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液；所述中间产物ⅳ与三氯硅烷的摩尔比为1∶（3～4.5）。7.根据权利要求6所述的全氟聚醚硅氧烷化合物的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述有机碱为三乙胺、吡啶中的一种；所述有机碱溶液是将有机碱溶解在甲醇或乙醇中制备而成；所述中间产物
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与有机碱的摩尔比为1∶（9～11.7）。8.一种利用权利要求1～7任一所述制备方法制备的全氟聚醚硅氧烷产品。9.权利要求8所述的全氟聚醚硅氧烷产品在超疏水型防指纹涂层中的应用。10. 一种超疏水型防指纹涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述全氟聚醚硅氧烷产品用稀释剂稀释至0.2～0.5 wt%，得到稀释溶液，然后向稀释溶液中加入表面处理剂并搅拌均匀，最后用有机酸调节溶液ph至3.5～5，得到所述超疏水型防指纹涂料，将所述涂料涂覆在基材上，在110～150 ℃温度下固化成膜，得到所述超疏水型防指纹涂层；所述全氟聚醚硅氧烷产品为权利要求8所述的全氟聚醚硅氧烷产品；所述全氟聚醚硅氧烷产品与表面处理剂的摩尔比为1∶（1～1.3）；所述表面处理剂为中间产物ⅰ和乙酸异丙酯的混合物，所述中间产物ⅰ与乙酸异丙酯的摩尔比为1∶（1～2）；所述稀释剂为氢氟醚和三氟三氯乙烷，所述氢氟醚为hfe
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7100或hfe
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7200。

技术总结
本发明公开一种全氟聚醚硅氧烷产品的制备方法及其产品在超疏水型防指纹涂层中的应用，属于含氟聚硅氧烷新材料技术领域，该方法以三氯硅烷为起始反应原料，经与格氏试剂Ⅰ反应制得中间产物Ⅰ；通过中间产物Ⅰ与低聚全氟聚醚醇反应制得中间产物Ⅱ；通过中间产物Ⅱ与三氯硅烷做硅氢加成反应制得中间产物Ⅲ；通过中间产物Ⅲ与格氏试剂Ⅱ反应得到中间产物Ⅳ；通过中间产物Ⅳ与三氯硅烷的重复硅氢加成反应制得中间产物


技术研发人员：李永斌
受保护的技术使用者：甘肃华隆芯材料科技有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2021/12/14