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一种氟 硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法

阅读：387发布：2021-11-06

专利汇可以提供一种氟硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及防水拒油材料，尤其涉及一种氟硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法。该氟硅防水拒油剂的化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3，其中R为甲基或乙基。该合成方法包括以下步骤：S1、在以酰氟结构封端的全氟聚醚中加入丙烯醇1～1.5当量，反应后经分离得到化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯；S2、在全氟聚醚酸烯丙酯中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷1.5～2.0当量及铂催化剂0.1％～0.2％当量，反应后经分离即得。该方法简单、高效、绿色，成本更低，合成的氟硅防水拒油剂防水、拒油和耐磨擦性能良好。，下面是一种氟硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种氟硅防水拒油剂，其特征在于，其化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3，其中R为甲基或乙基；
所述氟硅防水拒油剂的合成方法包括包括以下步骤：
S1、室温条件下，在以酰氟结构封端的全氟聚醚中加入丙烯醇1～1.5当量，充分反应后，经分离得到化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯；
S2、在所述全氟聚醚酸烯丙酯中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷1.5～2.0当量以及铂催化剂0.1％～0.2％当量，充分反应后，经分离即得；
所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的化学式为PFPECOF，其中：
所述PFPE表示CF3O-(CF2O)x-(CF2CF2O)y-(CF(CF3)CF2O)p-OCF2，其中：x+y+p＝1～100；
所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的重均分子量为1800～2200。
2.一种利用一锅法合成权利要求1所述氟硅防水拒油剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、室温条件下，在以酰氟结构封端的全氟聚醚中加入丙烯醇1～1.5当量，充分反应后，经分离得到化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯；
S2、在所述全氟聚醚酸烯丙酯中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷1.5～2.0当量以及铂催化剂0.1％～0.2％当量，充分反应后，经分离即得；
所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的化学式为PFPECOF，其中：
所述PFPE表示CF3O-(CF2O)x-(CF2CF2O)y-(CF(CF3)CF2O)p-OCF2，其中：x+y+p＝1～100；
所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的重均分子量为1800～2200。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，x或y为0，且y/(x+y)＝0～1。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的重均分子量为2000。
5.根据权利要求2～4任一项所述方法，其特征在于，所述以酰氟结构封端的全氟聚醚为：在紫外光作用下，由六氟丙烯通过光氧化作用而形成的聚合物。
6.根据权利要求2～4任一项所述方法，其特征在于，所述铂催化剂为Karstedt催化剂。
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述铂催化剂为Karstedt催化剂。
8.根据权利要求2～4、7任一项所述方法，其特征在于，步骤S1所述反应的时间为2～
4h；和/或，步骤S2所述反应的条件为：80～90℃条件下反应12～24h。
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，步骤S2所述反应的条件为：80～90℃条件下反应16～20h。
10.根据权利要求5所述方法，其特征在于，步骤S1所述反应的时间为2～4h；和/或，步骤S2所述反应的条件为：80～90℃条件下反应12～24h。
11.根据权利要求6所述方法，其特征在于，步骤S1所述反应的时间为2～4h；和/或，步骤S2所述反应的条件为：80～90℃条件下反应12～24h。
12.根据权利要求10或11所述方法，其特征在于，步骤S2所述反应的条件为：80～90℃条件下反应16～20h。
13.根据权利要求2～4、7、9～11任一项所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗滴加。
14.根据权利要求5所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗滴加。
15.根据权利要求6所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗滴加。
16.根据权利要求8所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗滴加。
17.根据权利要求12所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗滴加。
18.根据权利要求13所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗缓慢滴加。
19.根据权利要求14～17任一项所述方法，其特征在于，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗缓慢滴加。
20.根据权利要求2～4、7、9～11、14～18任一项所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
21.根据权利要求5所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
22.根据权利要求6所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
23.根据权利要求8所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
24.根据权利要求12所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
25.根据权利要求13所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
26.根据权利要求19所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；
S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷
1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。
27.权利要求1所述氟硅防水拒油剂在玻璃水、防指纹光油或防污涂料中的应用。

说明书全文

一种氟硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防水拒油材料，尤其涉及一种氟硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法。

背景技术

[0002] 早期应用在汽车玻璃上的玻璃水、金属材料上的防指纹光油、厨卫上的防污涂料等都可以归纳为防水拒油材料。随着科技的发展，很多电子行业领域都会应用相关的技术，其中玻璃表面的处理应用最为广泛。3C产业、钢化玻璃，手机触摸屏，数码相机触摸屏、平板显示器、光学玻璃镜片、钟表、办公设备等表面由于经常触摸，使用频率较高，往往容易被指纹、汗水、油脂，以及涂抹的化妆品所污染，而且易被硬物所划花。一旦上述玻璃表面被污染，往往影响美观及使用效果，同时这些污垢清理困难，需要特殊处理才能恢复理想的状态。因此，亟待开发一种高效、环保、低温反应型、低表面张力的纳米涂覆材料，从而改善玻璃器件表面的疏水、拒油性，增加其滑爽性，达到防水、拒油、抗指纹的效果。全氟化合物和无氟化合物反应特性的差异较大，难于通过传统方法键合在一起。因此，很难将含氟材料牢固的分布在这些无氟材料的表面，由此我们急需寻找某种方法使两者紧密的结合起来，满足防水、拒油、防指纹的要求。

[0003] 目前，国内所使用的防水拒油剂往往是类似于全氟辛酸(PFOA)及其盐类和衍生物这类全氟烷基类化合物，这类化合物被列为持久性有机污染物，不具备环境友好性，为加速我国履行《斯德哥尔摩公约》的进程，保护环境和人民的健康，我国急需开发环境友好的防水拒油剂以替代目前的产品。

[0004] 目前，国内在氟硅防水拒油剂领域还比较落后，国内主流自制产品往往较为低端，高端的防水拒油剂主要是从少数几个发达国家进口。目前国内外对于防水拒油剂文献报道较少，在专利US20040181008、CN102408434中使用了聚氨酯丙烯酸酯，合成全氟聚醚改性的聚氨酯丙烯酸化合物。乐凯公司在专利CN102408434中报道使用的是分子量为700～1200的苏威D系列全氟聚醚醇为原料，最终产物结构如下：

[0005]

[0006] 大金公司在专利US20040181008中报道使用的是Demnum系列全氟聚醚醇为原料，其分子量为2000左右的，最终目标产物结构如下：

[0007]

[0008] 上述专利使用了环境友好的全氟聚醚类化合物作为原料，然而并没有引入含硅的“桥梁”基团，因此不易在玻璃表面附着；此外，由于多个酰胺基团的引入使得合成该类化合物需要相当多的步骤，纯化分离后处理困难，从而成本极高，限制了其应用。本发明人通过数年的攻关，成功开发了一种新型的、非含全氟辛酸、性能稳定、价格低廉、环境友好的全氟聚醚类化合物，这类化合物具有低表面能、高热稳定性、化学稳定性等优良的特性，十分适合作为分子骨架用于改善一些电子产品的玻璃表面。本方法将利用我单位替代品生产过程中所产生的高沸点全氟聚醚化合物，利用一锅法使其高效的与含硅材料相结合合成具有高附加值的、环保的氟硅防水拒油剂。

发明内容

[0009] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氟硅防水拒油剂及利用一锅法合成该氟硅防水拒油剂的方法。

[0010] 本发明提供的氟硅防水拒油剂，其化学式为PFPECOOCH2CH2CH2Si(OR)3，其中R为甲基或乙基。该氟硅防水拒油剂防水、拒油性能优越，且具有优异的耐摩擦性。

[0011] 本发明提供的利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，其包括以下步骤：

[0012] S1、室温条件下，在以酰氟结构封端的全氟聚醚中加入丙烯醇1～1.5当量，充分反应后，经分离得到化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯；

[0013] S2、在所述全氟聚醚酸烯丙酯中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷1.5～2.0当量以及铂催化剂0.1％～0.2％当量，充分反应后，经分离即得。

[0014] 本发明利用一锅法，通过两次简单的单元反应即可合成所述氟硅防水拒油剂，反应条件温和，步骤简单，成本低廉，适于工业化生产，生产效率高，对环境无污染；所合成的氟硅防水拒油剂具有良好的防水、拒油和耐磨擦性能。

[0015] 所述步骤S1和S2的反应式分别如下：

[0016] (1)

[0017] (2)

[0018] 本发明所述方法，所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的化学式为PFPECOF，其中：

[0019] 所述PFPE表示CF3O-(CF2O)x-(CF2CF2O)y-(CF(CF3)CF2O)p-OCF2，其中：x+y+p＝1～100；

[0020] 优选的，x或y为0，且y/(x+y)＝0～1。

[0021] 更优选的，所述以酰氟结构封端的全氟聚醚的重均分子量为1800～2200，再优选为2000。

[0022] 其中，所述以酰氟结构封端的全氟聚醚为：在紫外光作用下，由六氟丙烯通过光氧化作用而形成的聚合物。

[0023] 本发明所述方法，所述铂催化剂优选为Karstedt催化剂，即乙烯基双封头催化剂。

[0024] 本发明所述方法，步骤S1所述反应(即反应式(1))的时间为2～4h；步骤S2所述反应(即反应式(2))的条件为：80～90℃条件下反应12～24h，优选16～20h。

[0025] 本发明所述方法，步骤S1中加入丙烯醇的方式为用滴液漏斗滴加，优选用滴液漏斗缓慢滴加。

[0026] 本发明提供了一种所述合成方法的优选方案，其包括以下步骤：

[0027] S1在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入以酰氟结构封端且重均分子量为1800～2200的全氟聚醚，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加丙烯醇1～1.5当量，滴加完成后继续反应2～4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的化学式为PFPECOOCH2CH＝CH2的全氟聚醚酸烯丙酯继续留于所述四口烧瓶中备用；

[0028] S2、在装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入化学式为HSi(OR)3的烷氧基硅烷1.5～2.0当量以及Karstedt催化剂0.1％～0.2％当量，80～90℃条件下反应12或24h，蒸馏除去未反应的低沸点原料，得到化学式为PFPE COOCH2CH2CH2Si(OR)3的氟硅防水拒油剂，其中R为甲基或乙基。

[0029] 本发明还提供了所述氟硅防水拒油剂的应用，优选在玻璃水、防指纹光油或防污涂料中的应用。该氟硅防水拒油剂应用于各种玻璃面板，不仅可以在保证贴合效果的前提下轻松成膜而且能显著地增加该保护膜的抗刮蹭性能，还使保护膜具有防水、拒油、防指纹的功能，使得水渍、油渍、指纹印等不易残留，易被擦拭。

[0030] 本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

[0031] (1)本发明利用一锅法快速、简单、高效、绿色地合成一种新型环保型氟硅防水拒油剂，实现了含氟与含硅材料快速的完美结合，使二者优势互补、相得益彰。

[0032] (2)利用一锅法使反应时间极大缩短，同时未使用其它溶剂，因此无污染物产生，更加的原子经济，与同类产品相比成本更低，适用于工业化生产。

[0033] (3)由于酯基及分子量为2000左右的全氟聚醚类化合物的引入，使合成的氟硅防水拒油剂成膜的爽滑性明显增加，同时更加的环保，进而在其它高端光学器件领域也同样具有广泛的应用前景。

[0034] (4)通过测试，本发明合成的氟硅防水拒油剂在载玻片上成膜后对水的接触角达113°，对正十六烷的接触角达71°，属于防水、拒油材料。同时，该成膜后的载玻片可以在1kg负载下用钢丝棉摩擦8000次而不明显降低其防水、拒油性能，因此具有优异的耐摩擦性。通过动摩擦系数的测试，其动摩擦系数达到了0.04，其爽滑性已达到国际水平，进而在其它高端光学器件领域也具有广泛的应用前景。

具体实施方式

[0035] 下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

[0036] 以下实施例所述以酰氟结构封端的全氟聚醚均为：在紫外光作用下，由六氟丙烯通过光氧化作用而形成的聚合物，且其重均分子量为2000。

[0037] 以下实施例所述丙烯醇、烷氧基硅烷和Karstedt催化剂均为市购获得。

[0038] 实施例1

[0039] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加11.6g(1.0当量)丙烯醇，滴完后继续反应2h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入36.4g(1.5当量)三甲氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应12h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到381.6g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为88.3％。

[0040] 实施例2

[0041] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应2h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入36.4g(1.5当量)三甲氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应12h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到391.1g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为90.5％。

[0042] 实施例3

[0043] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入36.4g(1.5当量)三甲氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应12h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到391.5g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为90.6％。

[0044] 实施例4

[0045] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入36.4g(1.5当量)三甲氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，90℃条件下反应12h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到388.5g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为89.9％。

[0046] 实施例5

[0047] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入48.5g(2.0当量)三甲氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应16h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到391.6g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为90.6％。

[0048] 实施例6

[0049] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)，然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入36.4g(1.5当量)三甲氧基硅烷以及152.4mg(0.2％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应20h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到374.4g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为86.7％。

[0050] 实施例7

[0051] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)、然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的反应瓶中加入36.4g(1.5当量)三甲氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应24h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到377.6g无色目标产物全氟聚醚酸三甲氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OMe)3}，产率为87.4％。

[0052] 实施例8

[0053] 本实施例提供了一种利用一锅法合成氟硅防水拒油剂的方法，即：在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的1L四口烧瓶中先加入400g全氟聚醚(PFPECOF)、然后于室温条件下通过滴液漏斗缓慢滴加17.4g(1.5当量)丙烯醇，滴完后继续反应4h，减压移除未反应的低沸点原料，得到的全氟聚醚酸烯丙酯(PFPECOOCH2CH＝CH2)继续留于四口烧瓶中备用。在上述装有所述全氟聚醚酸烯丙酯的四口烧瓶中加入49.3g(1.5当量)三乙氧基硅烷以及76.2mg(0.1％当量)Karstedt催化剂，80℃条件下反应12h，最后蒸馏除去未反应的低沸点原料并最终得到397.3g无色目标产物全氟聚醚酸三乙氧基硅基丙基酯{PFPECOOCH2CH2CH2Si(OEt)3}，产率为90.2％。

[0054] 性能测试

[0055] 将本发明上述实施例1～6所述方法合成的防水拒油剂喷涂于玻璃面板表面，并经过活化处理后测试其相关性能，实施例1～6的测试结果分别见表1中玻璃面板1～6，相关憎水(防水)、拒油数据见表1。

[0056] 表1：含氟硅防水拒油剂的性能测试

[0057]编号热处理温度(℃) 活化时间(min) 水接触角(°) 正十六烷接触角(°)玻璃面板1 150 30 113 71
玻璃面板2 150 30 113 70
玻璃面板3 150 30 112 70

[0058] 将上述成膜后的玻璃面板加1kg重物，利用钢丝棉摩擦其表面，通过磨耗机测试其耐摩擦性能，见表2。

[0059] 表2：耐摩擦次数测试

[0060]编号摩擦次数水接触角(°)
玻璃面板1 250 113
玻璃面板2 500 112
玻璃面板3 1000 111
玻璃面板4 2000 110
玻璃面板5 4000 108
玻璃面板6 8000 103

[0061] 将上述成膜后的玻璃面板，利用动摩擦系数测定仪，测试其爽滑性能，见表3。

[0062] 表3：动摩擦系数测试

[0063]编号动摩擦系数
玻璃面板1 0.04
玻璃面板2 0.04
玻璃面板3 0.05
玻璃面板4 0.04
玻璃面板5 0.05
玻璃面板6 0.05

[0064] 综上所述，利用本发明所述方法得到的防水拒油剂，性能非常优异，相关指标(水接触角达113°，正十六烷接触角达71°；耐摩擦次数达到8000以上；动摩擦系数低至0.04)已经达到国际水平。

[0065] 本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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一种氟硅防水拒油剂及其利用一锅法进行合成的方法

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