[发明专利]一种双亲氟硅氧烷及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种双亲氟硅氧烷及其制备方法和应用，其中，双亲氟硅氧烷的制备方法包括以下步骤：将端氢氟硅烷加入到反应釜中，通入氮气并搅拌，加热至60℃～100℃；加入催化剂A以及VTEOS进行反应；加入催化剂B，加热至50℃～100℃，通入氮气，并加入甲基聚乙二醇乙烯基醚反应，得到双亲氟硅氧烷。反应过程简单，可合成规整的分子结构，且具有优异的双亲性能，将该分子应用到污损脱附型防污涂料(FRC)中能有效提高防污涂层对海生物的抵御性，同时该分子应用的污损脱附型涂料不含有毒防污剂，比其他类型防污涂料更具环保性；此外，该双亲氟硅烷还可应用于医学、工业、海洋等领域具有防污、防粘附、防海生物等作用的领域。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种双亲氟硅氧烷及其制备方法和应用。

背景技术

在过去的50年左右的时间里，已经有许多的应用低表面能特性来抑制海洋生物的附着，这类不依赖防污剂的防污涂料统称为污损脱附型防污涂料(Fouling ReleaseCoating，FRC)。考虑到TBT(三丁基锡)对海洋生物产生的环境威胁，国际海事组织自2008年9月起禁止使用TBT作为防污剂。近年来随着环保法规的更加完善，高毒性海洋防污涂料的应用将逐渐受到限制，不依赖防污剂的防污涂料将会受到市场越来越多的重视。

文献《Protein-Resistant Silicones:Incorporation of Poly(ethyleneoxide)via Siloxane Tethers》(Biomacromolecules 2007,8,3244-3252)介绍了一种抗蛋白粘附高分子的化学合成过程，其不仅具有优异的抗蛋白粘附效果还具有一定的抗海生物作用，然而其静态接触角在74°-97°。

申请号为201610353217.X的《一种含双亲链段硅烷偶联剂的制备方法及其应用》公开了一种含双亲链段硅烷偶联剂的制备方法及其应用，公开日为2017年12月5日，其采用聚乙二醇亲水单体、含氟疏水单体与含双键硅烷偶联剂在有机溶剂中形成混合溶液，加入引发剂通过自由基聚合反应得到含双亲链段硅烷偶联剂，由于其采用自由基聚合，得到的产物分子结构受合成工艺的影响，各链段的排布难以精准得到控制。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种双亲氟硅氧烷，结构式如下所示：

其中，x为1～1000，y为2～2000；n为1～2000；x：y＝(1:10)～(10:1)；EtO为-O-CH₂CH₃；R₁为-CF₃、-CH₂CF₃、-CH₂CF(CF₃)CHFCF(CF₃)CF₃、-CH₂CF(CF₃)CFHCF(CF₃)CF₃、-CHCH₂C₆F₁₃、-CH₂C₂F₆H中的一种。

在上述方案的基础上，优选地，x为2～50，y为4～50；n为4～60；x：y＝(1:5)～(5:1)。

本发明提供一种双亲氟硅氧烷的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将端氢氟硅烷加入到反应釜中，通入保护气体并搅拌，所述保护气体优选为氮气，所述氮气的通入速率优选为调节至半连续鼓泡状态，加热至60℃～100℃，加热后优选维持加热温度15min，在加热过程中，通过氮气携带脱去少量水分；

步骤二：加入催化剂A以及VTEOS进行反应，所述VTEOS加入的方式优选为滴加，所述滴加的时间优选为0.5h～1.5h，滴加完优选保温4h～10h；