[发明专利]一种抗指纹化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗指纹化合物，其化学结构式为其中，R¹为H、C₁～C₁₀的直链或支链烃基、C₃～C₁₀的环烃基或C₆～C₁₀的芳香基；R²为甲基、乙基、丙基或异丙基。该化合物具有低的表面能和高稳定性，并且绿色环保；同时它为对称结构，能够牢固地与涂覆有该化合物溶液的制件表面结合，使形成的抗指纹涂层具有优异的疏水、疏油、耐磨等抗指纹效果，以及抗指纹耐久性。本发明还提供了该化合物的制备方法、包含该化合物的抗指纹剂及具有抗指纹涂层的制件。

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，特别是涉及一种抗指纹化合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，电子产品的触摸面板在裸露的状态使用容易被指印、皮肤油脂、汗水和化妆品等污染。因此，为了改善外观和识别性，对使指纹不易附着于显示器表面的技术或容易去除污垢的技术的要求越来越高，不仅要赋予触摸面板表面良好的防水防油防污层，同时在擦拭时不易在面板表面造成损伤，具有良好的耐磨性能，因而往往需要在触摸屏表面喷涂抗指纹剂。

目前常用的抗指纹剂主要成分是带有特殊官能基团的全氟高分子化合物，其具有优异的热稳定性、疏水疏油性、耐化学品性等理化特性。同时高分子量结构与一般的小分子含氟化合物相比，具有优异的滑动性，特别适合目前以智能手机为代表的智能电子产品操作模式。然而，仅仅将全氟高聚物物理涂敷于玻璃表面，而不与玻璃表面形成化学键合，会出现摩擦耐久性不足的问题。

常用的抗指纹涂层所用的树脂主要分为氟碳树脂、有机硅树脂和氟硅树脂三大类，其中氟碳树脂不溶于大多数的溶剂，而且价格昂贵，因而限制了其应用；有机硅树脂力学性能较差，不耐有机溶剂，所以其应用于触摸屏抗指纹的效果也不理想；而氟硅树脂兼有两者的优点，是目前抗指纹剂的发展方向。

研究中发现，单纯以氟烃基硅烷作原料经水解缩聚而制得的氟硅树脂，防水防污性能不理想，且用树脂所构建的防污涂膜，膜表面油腻感强、滑爽性不佳，硬度也达不到要求。而将氟硅树脂与纳米粒结合，虽能改善树脂的防污防指纹效果、提高硬度，但是物理共混入的纳米粒在使用过程易脱落，分散不均时还会影响涂膜的透光性。目前合成氟硅树脂所用的原料主要以全氟烷基化合物及衍生物或以全氟聚醚化合物为主，再配合其他助剂。其中，全氟聚醚化合物具有与全氟烷基化合物同样低的表面能和高的热稳定性及化学稳定性，同时还又具有全氟烷基化合物所不具备的环境友好性，因此非常适合于改善一些电子产品的玻璃触摸面板表面。但全氟聚醚结构的化合物在玻璃表面的附着性和刮蹭性相对较差，且制备成本较高。因此，亟需一种具有良好的疏水性、疏油性、附着性和防刮蹭性的抗指纹化合物。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种抗指纹化合物，所述化合物为氟烷基醚-硅氧烷化合物，其具有低的表面能和高稳定性，并且绿色环保；同时该化合物的结构为对称结构，能够牢固地与涂覆含该化合物的溶液的制件表面结合，使形成的抗指纹涂层具有优异的抗指纹效果(疏水、疏油、耐磨等)，以及抗指纹耐久性。

第一方面，本发明提供了一种抗指纹化合物，所述抗指纹化合物的化学结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R¹为H、C₁～C₁₀的直链或支链烃基、C₃～C₁₀的环烃基或C₆～C₁₀的芳香基；R²为甲基、乙基、丙基或异丙基。

将所述抗指纹化合物溶于有机溶剂中，可制得抗指纹剂。

第二方面，本发明提供了一种抗指纹剂，包括抗指纹化合物和有机溶剂，所述抗指纹化合物的化学结构式如式(Ⅰ)所示：