先进的全氟聚醚涂料可在电器、电子产品、光学镜头、汽车内饰和其他经常与皮肤接触的产品上提供创新的保持清洁和易于清洁的表面。

对于家电、电子产品、光学镜头和汽车内饰等频繁与皮肤接触的消费产品来说，获得一种能够抵抗指纹、皮肤油脂、汗水和化妆品污染的表面是一个需要克服的重大障碍。一旦表面被污染，来自皮肤油脂、汗液和化妆品的污渍就不容易去除。有抗反射涂层的表面对表面污染特别敏感，这会影响美观，也会带来安全问题。

为了解决这些与拒油和拒水有关的问题，人们提出了各种各样的防污渍剂。其中一项建议是通过用含全氟烷基的化合物对基材进行表面处理而获得的抗污渍减反射涂层。另一种方法是使用含有单硅烷和二硅烷化合物的多氟烷基和卤素、烷基或烷氧基硅烷化合物作为表面改性涂层的耐污、低反射塑料。提出的第三种选择是在主要由二氧化硅组成的光学薄膜上形成全氟烷基(甲基)丙烯酸酯和含烷氧基硅烷基团的单体的共聚物。然而，这些涂料的抗污性能不足，尤其是对指纹、皮肤油脂、汗水和化妆品等最重要的污渍。

最近，道康宁公司和大金工业有限公司的研究人员和开发伙伴确定，要获得所需的高水油接触角和低滑动角，以获得高抗染色性能，需要对线性全氟聚醚进行化学改性。由此产生的技术可用于在玻璃和金属上创造创新的保持清洁和易于清洁的表面性能，此外还有许多常见的塑料，如丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯。

表面性能评价

研究人员开发了四种烷氧基全氟聚醚涂层用于测试(见上图合成)。所有四种抗染色涂层都是使用化学气相沉积(CVD)和稀释溶液浸渍涂层应用于玻璃试件上的，如本文末尾的应用方法摘要侧栏所述。

在保持聚醚链长不变(n = 20)的情况下，采用浸涂法评估烷氧基硅基结构对改性全氟聚醚的影响。利用水和油(正十六烷)的静接触角和滑动角，比较了处理后玻璃基板的表面性能。

从表1可以看出，在所有情况下，水油接触角都很高。与涂层2和涂层4相比，涂层1和涂层3中较简单的烷氧基对水和油的静接触角略高，滑动角略低。硅和全氟聚醚骨架之间的有机连接基团也对结果有轻微影响，含酰胺基团(涂层3和4)具有较低的水接触角和较高的油接触角。结果表明，可以在玻璃上实现高度抗污表面。在所有情况下，表面滞回程度(油和水在处理表面上滑动的能力)都很小，这可以从低滑动角度看出。

通过调整涂层1中聚醚主链的聚合度来评价全氟聚醚分子量的影响。水和油的接触角没有明显的趋势，尽管数据确实表明，随着全氟聚醚分子量的增加，水的滑动角也增加了。油的滑动角与聚合物的分子量没有明显的关系。

有趣的是，应用方法对接触角的影响最为显著。虽然两种方法的接触角数据相似，但无论水的分子量如何，CVD方法对水的滑动角都明显更高，如表2所示。这一现象表明，采用浸渍涂层的方法可以得到较为均匀的涂层。理想的性能是通过大约2纳米厚的单层涂层实现的。增加的表面粗糙度是由于涂层不均匀造成的，其效果是较低的静态水接触角和较高的滑动角。

涂层比较

最近开发的烷氧基硅基全氟聚醚合成产品*与玻璃基板上的普通抗染色材料(全氟烷基硅烷)和未经表面处理的对照样品进行了比较。测量水油接触角和滑动角得到的结果如表3所示。

水和油的接触和滑动角度是老化后测量的重要参数，以确保表面能够抵抗给定应用的元素，并随着时间的推移提供抗污性能。紫外线(UV)曝光和处理表面的摩擦耐久性是常用的方法来预测表面改性的有效寿命。紫外线照射对水接触角的影响是使用阳光气象计确定的，并将结果与另一种商业上已知的表面处理进行了比较(见图1)。在测试期间，通过水接触角测量，烷氧基全氟聚醚的抗紫外线照射性能有了显著改善。

在考虑在遭受物理磨损的表面上使用阿科氧基硅基全氟聚醚涂层时，摩擦耐久性的影响通常是关键参数。眼科镜片、相机镜头、便携式电子设备和汽车内饰等应用需要抗摩擦性能，以确保长期的疏水(拒水)和疏油(拒油)性能。耐久性测试通常使用一种设备进行，该设备在均匀的表面区域施加恒定的压力，同时在表面上从一侧循环到另一侧。玻璃试件受到一块固定在铝块上的棉布施加的500克力。在不同的时间间隔后测量水接触角，得到与摩擦循环的关系。由于没有绝对的及格/不及格值，因此使用了比较方法来评估耐久性。

从图2可以看出，用水接触角测量的摩擦阻力有显著差异。经过5000次循环后，商用全氟烷基硅烷的水接触角降低了8度，而烷氧基全氟聚醚的水接触角仅降低了1度。全氟烷基硅烷接触角的减小在1000次摩擦循环之前开始生效，然后在测试周期的其余时间保持在103度不变。

新的烷氧基全氟聚醚技术还可以改善清洗的便性。滑动摩擦系数和静态摩擦系数的比较可以比较地了解其易于清洁的特性(图3)。较低的滑动摩擦系数和静态摩擦系数表明烷氧基全氟聚醚具有更好的保持清洁和易于清洁的特性。

改进指纹抗性

基于烷氧基全氟聚醚的涂料在防止各种消费产品上的指纹和污迹方面显示出巨大的前景。创建防污表面有许多优点，从减少清洁需求到提高安全性。耐候性和耐久性可以通过在专利聚合物组合物中添加烷氧基硅烷反应成分来实现。广泛的应用可以受益于这些表面改进，包括应用，如消费电器，光学元件(例如，抗反射膜，光学滤光片，眼科镜片，镜子)，电子显示屏(例如，液晶显示器，CRT显示器，等离子显示器，投影电视)，汽车内饰，处理过的玻璃和陶器。


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作者承认: 以下个人也对本文做出了贡献:Peter Hupfield，英国道康宁有限公司高级开发专家;日本大金工业有限公司首席研究员Yasuo Itami博士;Eiji Kitaura，日本道康宁东丽有限公司应用工程师;美国道康宁公司副研究员Don Kleyer博士;Tetsuya Masutani博士，日本大金工业有限公司业务发展经理;以及日本大金工业有限公司研究化学家Yasuhiro Nakai博士。

编者按: 本文基于2008年4月由油漆涂料工业和今日整理联合主办的第11届国际塑料涂料年度研讨会上发表的论文“新型防指纹涂料”。188BET竞彩

侧边栏:玻璃试件应用方法摘要

浸涂法
1.用合适的溶剂清洁表面。
2.将玻璃试样浸入0.1%的pfpe -硅烷化学溶液中30秒。
3.在室温和50%相对湿度下干燥8小时(或者，在122°F[50°C]和50%相对湿度下干燥1小时)。
4.在超声波浴中冲洗衬底。
5.在室温下晾干一小时。

化学气相沉积法
1.将稀释的PFPE硅烷蒸发在浇注的颗粒上，并放置在CVD室中。
2.将玻璃试件放入CVD室。
3.疏散密室至e - 5torr压力。
4.给球团施加电流。