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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410835343.X (22)申请日 2014.12.24 C07F 7/18(2006.01) (71)申请人 江南大学 地址 214122 江苏省无锡市蠡湖大道 1800 号 (72)发明人 郑昌戈 严津津 王贵富 (54) 发明名称 一种全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法 (57) 摘要 本发明目的是提供一种全氟聚醚二烷氧基硅 烷的制备方法， 其特征是按如下步骤进行 ： (1) 将 全氟烷基聚醚二酰氟和烯丙基胺按照摩尔比为 1 1 1.2 加入到反应容器中， 再加入溶剂和 碱， 在室温条件下搅拌过夜。过滤， 减压蒸馏除去 溶剂，。
2、 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 即得产物 ； (2) 将一定量的上述步骤产物 和催化剂加入到反应釜中， 密封， 氮气保护， 将反 应釜置于油浴中， 升温至指定温度， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后冷却至室温。将上述步骤得 到的产物减压蒸馏除去溶剂， 甲苯重结晶， 即得产 物。 本发明所得到的产品应用于抗指纹涂料， 具有 减少指纹、 易于清洁、 耐磨等特点， 适用如玻璃、 塑 料、 金属和膜类等基材。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 CN 105884811 A 2016.08.24 CN 10。
3、5884811 A 1/2 页 2 1.一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反应， 得到一种改性抗指 纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法的特征是， 包括以下合成步骤 ： (1) 全氟聚醚二烯丙基酰胺的制备 将全氟烷基聚醚二酰氟和烯丙基胺按照摩尔比为 1 1 1.2 加入到反应容器中， 再 加入一定量的溶剂以及碱， 在室温条件下搅拌过夜。 过滤， 减压蒸馏除去溶剂， 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 除去溶剂后即得所述产物。 (2) 全氟聚醚二烯丙基酰胺与三甲氧基硅烷硅氢加成 将一定量的上述步骤产物和催化剂加入到反应釜中， 密封， 氮气保护， 将反应釜置于。
4、油 浴中， 升温至指定温度， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后快速冷却反应釜至室温。将上述 步骤得到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用甲苯重结晶提纯， 即得到产物。 2.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 合成 路线为 ： 其中 p/q 1-3。 3.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 所述 的溶剂是乙醚、 1， 4- 二氧六环、 甲苯。 4.如。
5、权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 所述 的第一步两种反应原料投料比为 1 1 1.2， 第二步反应原料投料比为 1 1。 5.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 所述 的反应温度为第一步先是室温， 第二步是 60 80。 6.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚。
6、醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 所述 的反应时间第一步为 12 小时， 第二步为 36 48 小时。 7.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 全氟 烷基醚酰氟中聚合单元比例为 1-3。 权 利 要 求 书 CN 105884811 A 2 2/2 页 3 8.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 第一 步所用催化剂为氯铂酸， 用量为 5mo。
7、l。 9.如权利要求 1 所述的一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反 应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法， 其特征是 ： 所用 的碱为氢氧化钠， 碳酸钠， 碳酸氢钠， 三乙胺。 权 利 要 求 书 CN 105884811 A 3 1/5 页 4 一种全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷的反应， 得 到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的合成方法， 属于化工材料领 域。 背景技术 0002 易清洁防污涂料， 是近几年来功能涂料的开发热点， 广泛应用到建材。
8、、 瓷砖、 地板 和玻璃， 如办工设备、 手机部件、 各类触摸屏和眼镜镜片等表面， 是一种披覆一层疏水疏油 低摩擦系数、 耐磨、 易清洁表面污渍的功能涂料。含氟材料具有其独特的属性， 如化学稳定 性、 耐温性、 低摩擦系数和低表面张力等。其中， 全氟聚醚在市场上应用很广泛。全氟聚醚 主链的功能化， 使这些材料可以应用于涂料， 或改性后成为能够改变多孔和非多孔底材表 面性质的材料。获得一个具有长期耐久特性的耐污垢的表面是所面临的挑战。全氟醚抗指 纹涂料具有全氟聚醚 (PFPE) 功能结构的耐污涂层， 且具有疏油和低摩擦系数的特性， 还具 有烷氧基硅烷的疏水和耐久特性。烷氧基硅烷的活性端通过水解和。
9、缩合反应与表面反应， 能够对基材表面结构排列进行调整。 这种优良的粘接提供了触摸屏显示器应用所需要的耐 久性。其良好的耐磨性能使表面清洁能力保持较长的时间。这种易于清洁的表面来源于烷 氧基硅烷功能性 PFPE 聚合物的低的表面能， 能够形成一个低表面张力层或防污层。 0003 基于含氟涂料具有以上所述的特点， 市场上已经出现多种含氟涂层材料， 如道康 宁、 哈维斯等公司均推出各类品牌的含氟涂料。 本发明则是以全氟醚为聚合单元， 其化学稳 定性、 耐温性、 低摩擦系数和低表面张力等优势明显， 应用前景更为广阔。 发明内容 0004 本发明的目的是通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反。
10、应， 提供 一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法。 0005 按照本发明提供的技术方案， 所述一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三 甲氧基硅烷反应， 得到一种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的新方法的 特征是， 包括以下合成步骤 ： 0006 (1) 全氟聚醚二烯丙基酰胺的制备 0007 将全氟烷基聚醚二酰氟和烯丙基胺按照摩尔比为 1 1 1.2 加入到反应容器 中， 再加入一定量的溶剂以及碱， 在室温条件下搅拌过夜。 过滤， 减压蒸馏除去溶剂， 硅胶柱 分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 去除溶剂后即得所述产物。所述步骤的反应方 程式为 ： 00。
11、08 说 明 书 CN 105884811 A 4 2/5 页 5 0009 其中 p/q 1-3 0010 所述溶剂为乙醚、 1， 4- 二氧六环和甲苯。 0011 所述的烯丙基胺的用量为全氟烷基聚醚二酰氟用量的 2 2.4 倍。 0012 所述的反应温度为室温。 0013 所述的反应时间为 12 小时。 0014 所述的碱为氢氧化钠， 碳酸钠， 碳酸氢钠， 三乙胺。 0015 (2) 全氟聚醚二烯丙基酰胺与三甲氧基硅烷硅氢加成 0016 将一定量的上述步骤产物和催化剂加入到反应釜中， 密封， 氮气保护， 将反应釜置 于油浴中， 升温至指定温度， 搅拌反应 48 小时。冷却至室温。 0017。
12、 将上述步骤得到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用甲苯重结晶提纯， 即得到产物。 所述步骤的反应方程式为 ： 0018 0019 所述烷氧基硅烷用量为 2 倍摩尔量。 0020 所述溶剂为二氯乙烷。 0021 所述催化剂为氯铂酸。 0022 所述催化剂用量为 5mol。 0023 所述反应温度为 60 80。 0024 所述反应时间为 36 48 小时。 具体实施方式 0025 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。 0026 本发明所述方法的合成路线为 ： 0027 说 明 书 CN 105884811 A 5 3/5 页 6 0028 其中 p/q 1-3。 0029 实施例一 ： 一种通。
13、过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反应得到一 种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法， 包括以下步骤 ： 0030 (1) 在 250mL 圆底烧瓶中， 加入 10.6134g(0.1mmol) (p/q 1)， 11.4mg(0.2mmol) 烯丙基胺， 100mL 乙醚， 在室温条件下搅拌过夜。反应结束后， 过滤， 用旋转蒸发仪除去溶剂， 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 除去溶剂 后即得所述产物， 产率为 47。 0031 (2)在100mL反应釜中， 加入5.3104g(0.05mmol)上述步骤产物， 12.2mg(0.1mmol) 三甲氧。
14、基硅烷， 10mg(5mol ) 氯铂酸， 50mL 二氯乙烷， 密封， 氮气保护， 将反应釜置于油浴 中， 升温至 60， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后快速冷却反应釜至室温。将上述步骤得 到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用重结晶提纯， 即得到产物， 产率为 51。反应式为 ： 0032 0033 实施例二 ： 一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反应得到一 种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法， 包括以下步骤 ： 0034 (1) 在 250mL 圆底烧瓶中， 加入 10.6134g(0.1mmol) (p/q 1)， 11.4mg(0.2mmol)。
15、 烯丙基胺， 100mL1， 4- 二氧六环， 在室温条件下搅拌过夜。反 应结束后， 过滤， 用旋转蒸发仪除去溶剂， 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚 ： 乙酸乙酯 6 1， 除去溶剂后即得所述产物， 产率为 36。 说 明 书 CN 105884811 A 6 4/5 页 7 0035 (2)在100mL反应釜中， 加入5.3104g(0.05mmol)上述步骤产物， 12.2mg(0.1mmol) 三甲氧基硅烷， 10mg(5mol ) 氯铂酸， 50mL 二氯乙烷， 密封， 氮气保护， 将反应釜置于油浴 中， 升温至 60， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后快速冷却反应釜至室温。将上述步骤。
16、得 到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用重结晶提纯， 即得到产物， 产率为 49。反应式为 ： 0036 0037 实施例三 ： 一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反应得到一 种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法， 包括以下步骤 ： 0038 (1) 在 250mL 圆底烧瓶中， 加入 10.6134g(0.1mmol) (p/q 1)， 11.4mg(0.2mmol) 烯丙基胺， 100mL 甲苯， 在室温条件下搅拌过夜。反应结束后， 过滤， 用旋转蒸发仪除去溶剂， 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 除去溶剂 后即得所述产物， 产率为 58。。
17、 0039 (2)在100mL反应釜中， 加入5.3104g(0.05mmol)上述步骤产物， 12.2mg(0.1mmol) 三甲氧基硅烷， 10mg(5mol ) 氯铂酸， 50mL 二氯乙烷， 密封， 氮气保护， 将反应釜置于油浴 中， 升温至 60， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后快速冷却反应釜至室温。将上述步骤得 到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用重结晶提纯， 即得到产物， 产率为 54。反应式为 ： 0040 0041 实施例四 ： 一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反应得到一 种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法， 包括以下步骤 ： 00。
18、42 (1)在250mL圆底烧瓶中， 加入10.5936g(0.1mmol)(p/ 说 明 书 CN 105884811 A 7 5/5 页 8 q 2)， 11.4mg(0.2mmol) 烯丙基胺， 100mL 甲苯， 在室温条件下搅拌过夜。反应结束后， 过 滤， 用旋转蒸发仪除去溶剂， 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 除去溶剂后 即得所述产物， 产率为 57。 0043 (2)在100mL反应釜中， 加入5.3005g(0.05mmol)上述步骤产物， 12.2mg(0.1mmol) 三甲氧基硅烷， 10mg(5mol ) 氯铂酸， 50mL 二氯乙烷， 密封， 氮气保护，。
19、 将反应釜置于油浴 中， 升温至 60， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后快速冷却反应釜至室温。将上述步骤得 到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用重结晶提纯， 即得到产物， 产率为 56。反应式为 ： 0044 0045 实施例五 ： 一种通过全氟烷基聚醚二酰氟、 烯丙基胺与三甲氧基硅烷反应得到一 种改性抗指纹涂料的有效成分全氟聚醚二烷氧基硅烷的制备方法， 包括以下步骤 ： 0046 (1) 在 250mL 圆底烧瓶中， 加入 10.5870g(0.1mmol) (p/q 3)， 11.4mg(0.2mmol) 烯丙基胺， 100mL 甲苯， 在室温条件下搅拌过夜。反应结束后， 过滤， 用旋转蒸发仪除去溶剂， 硅胶柱分离， 洗脱剂为石油醚乙酸乙酯 6 1， 除去溶剂 后即得所述产物， 产率为 55。 0047 (2)在100mL反应釜中， 加入5.2972g(0.05mmol)上述步骤产物， 12.2mg(0.1mmol) 三甲氧基硅烷， 10mg(5mol ) 氯铂酸， 50mL 二氯乙烷， 密封， 氮气保护， 将反应釜置于油浴 中， 升温至 60， 搅拌反应 48 小时。待反应结束后快速冷却反应釜至室温。将上述步骤得 到的产物减压蒸馏除去溶剂， 然后用重结晶提纯， 即得到产物， 产率为 64。反应式为 ： 0048 说 明 书 CN 105884811 A 8 。