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CN114059045A - 疏水疏油涂层及其制备方法和产品 - Google Patents

疏水疏油涂层及其制备方法和产品 Download PDF

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CN114059045A
CN114059045A CN202010766901.7A CN202010766901A CN114059045A CN 114059045 A CN114059045 A CN 114059045A CN 202010766901 A CN202010766901 A CN 202010766901A CN 114059045 A CN114059045 A CN 114059045A
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/513Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using plasma jets

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Abstract

本发明公开一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其中所述疏水疏油涂层由全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物通过PECVD方式沉积于一基体的表面形成,以通过全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物涂层来改善基体表面的疏水疏油性能。

Description

疏水疏油涂层及其制备方法和产品
技术领域
本发明涉及表面改性领域,更进一步,涉及一利用等离子体化学气相沉积技 术形成的疏水疏油涂层及其制备方法和产品。
背景技术
现如今,疏水疏油性产品不断受到广大消费者的青睐,同时越来越多关于疏 水疏油的研究也接踵报道。其中研究最多的化合物为全氟化合物(PFASs),由 于其出色的热稳定性、疏水性和疏油性,已经在工业生产上应用广泛。
但是PFASs具有难降解、易生物累积、高毒性等特性,成为了一种新型的 污染物。大多数的PFASs降解产物为全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS), 而全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)可造成动物生殖、发育、肝脏和 免疫系统损伤,并可诱发肿瘤产生,对人类健康带来不利影响。因为这些全氟化 合物很难降解,已经有很多发达国家颁布了严禁使用含有长碳链的全氟化合物, 这无疑限制了这类疏水疏油涂层技术的开发与应用。如何实现织物上疏水疏油性 能,又能避免使用全氟化合物带来的环境问题,这是近年来疏水疏油涂层领域的 研究热点。
申请公布号为CN107558184A的中国专利文件公开了一种织物疏水疏油剂 的制备方法,这种方法所用的原料无毒无害,对人体不刺激。但是合成过程中需 要将织物在反应釜和搅拌釜中浸泡,容易造成浸渍不均匀,不适用于成型的大件 织物成品的运用。
专利申请号为2019105740043的中国专利文件公开了一种具有超疏水疏油 性能的含氟纳米聚合物修饰镍钛合金材料及其制备方法,修饰后的镍钛合金材料 表面具备优异的超疏水、超疏油特性;申请号为2018100098455的中国专利文件 公开了一种利用引发式化学气相沉积的方法制备超疏水超疏油薄膜材料的方法, 这些超疏水超疏油材料却利用了全氟丙烯酸酯类,全氟硅氧烷类等全氟化合物。 这无疑限制了这类疏水疏油涂层技术的开发与应用。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其通过等 离子体增强化学的气相沉积法在基体表面形成疏水疏油涂层,以改善基体的疏水 疏油性能。
本发明的另一个优势在于提供一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其中所 述疏水疏油涂层所用的原料为全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物。
本发明的另一个优势在于提供一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其中全 氟聚醚可以包括K型、Y型、Z型、D型结构。
本发明的另一个优势在于提供一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其中全 氟聚醚衍生物可以是具有至少一个羟基的全氟聚醚羟基衍生物(PFPE-OH)。
本发明的另一个优势在于提供一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其中全 氟聚醚衍生物可以是全氟间二氧杂环戊烯的无定形全氟化均聚物或共聚物。
本发明的另一个优势在于提供一疏水疏油涂层及其制备方法和产品,其中所 用的原料全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物是环境友好型材料,减少对环境的污染。
为了实现以上至少一优势,本发明的一方面提供一疏水疏油涂层,其包括: 将全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物通过PECVD方式,沉积于一基体的表面形成所 述疏水疏油涂层。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括K型、Y 型Z型、D型结构。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中K型分子式为: CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF,其中n是大于或等于1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中K型的结构式为:
Figure BDA0002615043570000021
其中n是大于或等于1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中Y型分子式为: CF3O(C3F6O)m(CF2O)nCF3,m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的 自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中Y型结构式为:
Figure BDA0002615043570000031
其中m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中Z型分子式为: CF3O(C2F4O)m(CF2O)nCF3,其中m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于 1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中Z型结构式为
Figure BDA0002615043570000032
其中m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中D型分子式为: C3F7O(CF2CF2CF2O)nC2F5,其中n是大于或等于1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中D型分子式为:
Figure BDA0002615043570000033
其中,n是大于或等于1的自然数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中所述的全氟聚醚具有结构式
X1-O(CFXO)n(CFXCFXO)m(CF2CF2CF2O)p(CF2CF2CF2CF2O)q-X2(I),其中 -X1,X2独立的选自结构式-(CF2)ZCF3和CF(CF3)COF,其中z为从0到3的 整数;X在每次出现时相同或不同,独立地是F或CF3,n为从0到200的整 数;m为从0到200的整数;p,q为从0到100的整数;p+q+m+n>0,(I)的平 均分子量在200到10000之间。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚衍生物是具有至少一个 羟基基团的全氟聚醚羟基衍生物(PFPE-OH),所述衍生物PFPE-OH符合化学式 T1-O-Rf-T2,其中Rf是氟聚氧化亚烷基链,T1和T2,彼此相同或不同,独立的 选自化学式-CF2CH2O(CH2CH2O)s’H和-CF2CF2CH2O(CH2CH2O)s”H,其中s’ 和s”是从0至5的整数。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中所述衍生物PFPE-OH的氟聚氧 化亚烷基链Rf是包括重复单元R°的链,所述重复单元R°选自:(i)-CFXO-,其 中X是F或CF3,(ii)-CFXCFXO-,其中X在每次出现时相同或不同的F或 CF3,条件是至少一个X是-F,(iii)-CF2CF2CF2O-,(iv)-CF2CF2CF2CF2O-,(v) -(CF2)j-CFZ-O-,其中j是从0至3的整数,Z是具有通式-O Rf'T3的基团, 其中Rf'是包括从0至10个数目的重复单元的氟聚氧亚烷基链,T3是C1-C3全 氟烷基基团。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中Rf'中的所述重复单元R°选自: -CFXO-、-CF2CFXO-、-CF2CF2CF2O-、-CF2CF2CF2CF2O-,每个X独立地是F 或CF3
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物选 自SOLVAY公司的
Figure BDA0002615043570000041
MD 700、
Figure BDA0002615043570000042
D、
Figure BDA0002615043570000043
E10H、
Figure BDA0002615043570000044
PEG 45、
Figure BDA0002615043570000045
SV 55、
Figure BDA0002615043570000046
HT 170、
Figure BDA0002615043570000047
SV 80 RP06、
Figure BDA0002615043570000048
YL-VAC 16/6、
Figure BDA0002615043570000049
Y、
Figure BDA00026150435700000410
M100,或由多种以上 产品混合而成。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物是 3M公司的Novec氟化液,或者一种或者多种含有全氟聚醚或全氟聚醚衍生物的 产品混合而成。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚衍生物是具有至少一个 羟基的全氟聚醚或者具有至少一个羧基或酯基的全氟聚醚。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层,其中气相沉积温度范围是30-60度。
本发明的另一方面提供疏水疏油涂层的制备方法,其中包括步骤,以全氟聚 醚或者全氟聚醚衍生物为原料,通过PECVD方式在基体的表面气相沉积形成。
根据一个实施例所述的疏水疏油涂层的制备方法,其中全氟聚醚衍生物是具 有至少一个羟基的全氟聚醚或者具有至少一个羧基或酯基的全氟聚醚。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中 的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以 下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方 案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个 实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可 以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“各种实施例”、“一 些实施例”等的引用指示这样的描述本发明的实施例可包括特定特征、结构或特 性,但是不是每个实施例必须包括该特征、结构或特性。此外,一些实施例可具 有对其它实施例的描述的特征中的一些、全部或没有这样的特征。
本发明公开一疏水疏油涂层,所述疏水疏油涂层能够通过PECVD(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积)方式形成于一 基体表面。所述疏水疏油涂层能够改善所述基体表面的防水、防油性能。
优选地,在制备所述疏水疏油涂层时,以惰性气体为气源进行等离子体气相 沉积,举例地但不限于氩气、氦气,也就是说,以惰性气体作为预处理气体或者 等离子体源气体。
优选地,在制备所述疏水疏油涂层时,真空镀膜的电源采用偏压电源、射频 电源或者微波电源,可选地,可以采用上述两者联用或者三者联用。
优选地,在制备所述疏水疏油涂层时,所述疏水疏油涂层所用的原料为全氟 聚醚或者全氟聚醚衍生物。
进一步,全氟聚醚结构式包括K型、Y型、Z型、D型结构。
K型分子式为:CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF
K型结构式为:
Figure BDA0002615043570000051
Y型分子式为:CF3O(C3F6O)m(CF2O)nCF3
Y型结构式为:
Figure BDA0002615043570000061
Z型分子式为:CF3O(C2F4O)m(CF2O)nCF3
Z型结构式为:
Figure BDA0002615043570000062
D型分子式为:C3F7O(CF2CF2CF2O)nC2F5
D型结构式为:
Figure BDA0002615043570000063
其中m,n都是大于或等于1的自然数。
所述的全氟聚醚也可以是包括具有如下结构式
X1-O(CFXO)n(CFXCFXO)m(CF2CF2CF2O)p(CF2CF2CF2CF2O)q-X2(I),其中 -X1,X2独立的选自结构式-(CF2)ZCF3和CF(CF3)COF,其中z为从0到3的 整数;X在每次出现时相同或不同,独立地是F或CF3,n为从0到200的整 数;m为从0到200的整数;p,q为从0到100的整数;p+q+m+n>0,(I)的平 均分子量在200到10000之间。
进一步,全氟聚醚衍生物是具有至少一个羟基基团的全氟聚醚羟基衍生物(PFPE-OH),所述衍生物PFPE-OH符合化学式T1-O-Rf-T2,其中Rf是氟聚氧化 亚烷基链,T1和T2,彼此相同或不同,独立的选自化学式 -CF2CH2O(CH2CH2O)s’H和-CF2CF2CH2O(CH2CH2O)s”H,其中s’和s”是从0 至5的整数。
所述衍生物PFPE-OH的氟聚氧化亚烷基链Rf是包括重复单元R°的链,所 述重复单元R°选自:
(i)-CFXO-,其中X是F或CF3
(ii)-CFXCFXO-,其中X在每次出现时相同或不同,是F或CF3,条件是 至少一个X是F,
(iii)-CF2CF2CF2O-,
(iv)-CF2CF2CF2CF2O-,
(v)-(CF2)j-CFZ-O-,其中j是从0至3的整数,并且Z是具有通式-O Rf'T3的基团,其中Rf'是包括从0至10个数目的重复单元的氟聚氧亚烷基链,Rf' 中的所述重复单元选自:-CFXO-、-CF2CFXO-、-CF2CF2CF2O-、 -CF2CF2CF2CF2O-,其中每个X独立地是F或CF3;并且T3是C1-C3全氟烷 基基团。
进一步,所述的全氟聚醚衍生物可以是全氟间二氧杂环戊烯的无定形全氟化 均聚物或共聚物。如结构式所示,其中R'f等于RF或ORF,其中RF是线性或 支化的含1-5个碳原子的全氟烷基;X1和X2二者相同或不同,是F、CF3
Figure BDA0002615043570000071
具有酸和/或酯官能团的单/双羧酸类全氟聚醚如结构式, A-O-(RF)z-(CFY)t-C(O)OX(II),
其中X为H、C1-C10烷基或芳基;
Y=F、CF3
t=1、2或3;
A为C1-C4全氟烷基端基或者C(O)OX;
z=0或1;RF为包含一个或多个沿主链以统计学分布的以下单元的全 氟氧化烯链:(C3F6O);(CFYO),其中Y为F或CF3;(CF2CF2O);(CF2CF2CF2CF2O), 其数均分子量在180-8,000范围内。
进一步,全氟聚醚衍生物可以是具有至少一个羟基的全氟聚醚或者具有至少 一个羧基或酯基的全氟聚醚。
值得一提的是,所述疏水疏油涂层是将全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物通过低 温等离子化学气相沉积的方法沉积到基材表面上形成具有疏水疏油性能的涂层。 举例地,进行化学气相沉积时腔体内的温度范围为30-60度,该温度范围更适于 保护基材,避免高温度对基材的损害。
值得一提的是,所述疏水疏油涂层在玻璃制品上的疏水角达100度以上,正 十六烷疏油角在60度以上。可以用于玻璃、手机屏、电子产品、医疗器械、衣 服布料、织物,作为疏水疏油层或者防指纹层。
上述涂层所用试剂可以是选自SOLVAY公司的
Figure BDA0002615043570000081
MD 700、
Figure BDA0002615043570000082
D、
Figure BDA0002615043570000083
E10H、
Figure BDA0002615043570000084
PEG 45、
Figure BDA0002615043570000085
SV 55、
Figure BDA0002615043570000086
HT170、
Figure BDA0002615043570000087
SV 80RP06、
Figure BDA0002615043570000088
Y L-VAC 16/6、
Figure BDA0002615043570000089
Y、
Figure BDA00026150435700000810
M100或者3M公司的Novec氟化液,或者由多种含有全氟聚醚或全 氟聚醚衍生物的产品混合而成。
根据本发明的实施例,所述疏水疏油涂层的制备过程可以是:(1)将表面洁 净的基体置于等离子体设备的反应腔室内,然后对反应腔室连续抽真空,将反应 腔室内的真空度抽到1~200毫托;(2)对基体进行化学气相沉积制备膜层:(a)通 入等离子体源气体(如氦气、氩气等惰性气体),开启预处理用等离子体放电对 基材进行预处理,在腔体中采用射频放电、微波或者脉冲放电等手段,使腔体内 产生等离子体。反应原料的单体可与等离子体源气体同时通入,也可以在等离子 体源气体通入后先对基体进行1-1800s的预处理,再根据工艺参数要求通入反应 原料单体;(b)设定真空反应腔室内压力、温度,同时通入气态的或经汽化的反 应原料单体,开启沉积用等离子体放电进行等离子体化学气相沉积,将等离子体 产生功率调到300-500W,腔室内温度调到30~60℃,反应完成后,停止通入反 应原料单体气体,升高腔室压力到常压。值得一提的是,优选的,所述预处理用 等离子体放电和沉积用等离子体放电均通过恒功率模式下的脉冲偏压电源来进 行。
进一步,在制备所述疏水疏油涂层时,所采用的工艺条件为:放电电源采用 恒功率模式脉冲偏压电源,等离子体源气体流量为10-500sccm,压力恒定在 10-200mT,单体流量10-1000ul/min,镀膜功率为400-500W,频率为2KHz-70KHz, 占空比为5%-80%。
实施例1
将酒精擦拭过的玻璃放入等离子体室的反应腔体内,对反应腔体连续抽真空 使真空度达到20毫托;通入等离子体源气体氦气,流量为50sccm,腔体内部温 度为55℃,开启等离子体放电对基材进行预处理,放电电源采用恒功率模式下 脉冲偏压电源,功率为500W,脉冲频率为50KHz,占空比为10%,放电时间 30分钟。
随后将单体原料汽化后导入反应腔体,腔体内部温度为45℃,单体汽化温 度90℃,氦气流量为50sccm,压力恒定在80毫托,单体流量为350ul/min,镀 膜阶段为脉冲放电,放电电源采用恒功率模式下脉冲偏压电源,功率为400W, 脉冲频率为50KHz,占空比为10%,镀膜阶段放电时间为160秒。
单体原料分别采用SOLVAY公司的
Figure BDA0002615043570000091
Y、
Figure BDA0002615043570000092
D、
Figure BDA0002615043570000093
MD 700、
Figure BDA0002615043570000094
HT 170和
Figure BDA0002615043570000095
PEG 45。镀膜结束后 测得疏水角、疏油角如表1所示,疏油角用正十六烷测。
表1
Figure BDA0002615043570000096
实施例2
将尼龙材质的表带放入等离子体室的反应腔体内,对反应腔体连续抽真空使 真空度达到20毫托;通入等离子体源气体氦气,流量为50sccm,腔体内部温度 为55℃,开启等离子体放电对基材进行预处理,放电电源采用恒功率模式下脉 冲偏压电源,功率为500W,脉冲频率为50KHz,占空比为10%,放电时间30 分钟。
随后将单体原料
Figure BDA0002615043570000097
HT 170汽化后导入反应腔体,腔体内部温度为 50℃,单体汽化温度100℃,氦气流量为50sccm,压力恒定在80毫托,单体流 量为300ul/min,镀膜阶段为脉冲放电,放电电源采用恒功率模式下脉冲偏压电 源,功率为450W,脉冲频率为50KHz,占空比为20%,镀膜阶段时间为160秒。
镀膜结束后测得疏水角132°,用正十六烷测得疏油角93°。
实施例3
将酒精擦拭过的玻璃置于真空镀膜腔体中,对反应腔体连续抽真空使真空度 达到80毫托;通入等离子体源气体氦气,流量为50sccm,腔体内部温度为55℃, 开启等离子体放电对基材进行预处理,放电电源采用恒功率模式下脉冲偏压电源, 功率为500W,脉冲频率为50KHz,占空比为10%,放电时间30分钟。
随后将单体原料双羟基全氟聚醚衍生物
Figure BDA0002615043570000101
D与全氟聚醚
Figure BDA0002615043570000102
HT170按照不同的质量比混合所得的溶液,混合后进行气化,气化后导 入反应腔体,腔体内部温度为45℃,单体汽化温度90℃,氦气流量为50sccm, 压力恒定在80毫托,单体流量为400ul/min,镀膜阶段为脉冲放电,放电电源采 用恒功率模式下脉冲偏压电源,功率为460W,脉冲频率为50KHz,占空比为20%, 镀膜阶段时间为160秒。
不同原料案下表的比例混合,镀膜结束后测得疏水角、疏油角如表2所示, 其中疏油角用正十六烷测。
表2
双羟基全氟聚醚衍生物质量百分比(%) 疏水角(°) 疏油角(°)
85 106 62
65 108 63
50 110 63
35 115 65
25 110 64
值得一提的是,上述实施例中,以玻璃、尼龙表带为例作为基体,但在其它 实施例中,也可以以其它产品或材料作为基体,所述多层结构的复合膜能够被应 用于材质表面致密的玻璃,手机屏,电子产品,医疗器械,衣服布料,织物等不 同类型基体,作为疏水疏油层或者防指纹层,本发明在这方面并不限制。
还值得一提的是,在现有技术中,将全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物通过浸渍 后加热烘干的方式来在基体的表面形成膜层,这种工艺相对复杂,并且容易对基 体造成损害,而本申请的技术方案中,通过等离子气相沉积技术将全氟聚醚或者 全氟聚醚衍生物低温气相沉积到基体的表面形成膜层,制造工艺更加简单,保护 基体材料,并且保持原材料成膜时的良好的疏水疏油性能。
本领域的技术人员应理解,上述描述中所示的本发明的实施例只作为举例而 并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原 理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有 任何变形或修改。

Claims (21)

1.疏水疏油涂层,其特征在于,包括:将全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物通过PECVD方式,沉积于一基体的表面形成所述疏水疏油涂层。
2.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括K型、Y型、Z型、D型结构。
3.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括K型结构,K型分子式为:CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF,其中n是大于或等于1的自然数。
4.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括K型结构,其中K型的结构式为:
Figure FDA0002615043560000011
其中n是大于或等于1的自然数。
5.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括Y型结构,Y型分子式为:CF3O(C3F6O)m(CF2O)nCF3,m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的自然数。
6.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括Y型结构,Y型结构式为:
Figure FDA0002615043560000012
其中m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的自然数。
7.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括Z型结构,Z型分子式为:CF3O(C2F4O)m(CF2O)nCF3,其中m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的自然数。
8.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括Z型结构,Z型结构式为
Figure FDA0002615043560000021
其中m是大于或等于1的自然数,n是大于或等于1的自然数。
9.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括D型结构,D型分子式为:C3F7O(CF2CF2CF2O)nC2F5,其中n是大于或等于1的自然数。
10.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚结构式包括D型结构,D型分子式为:
Figure FDA0002615043560000022
其中,n是大于或等于1的自然数。
11.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中所述的全氟聚醚具有化学式X1-O(CFXO)n(CFXCFXO)m(CF2CF2CF2O)p(CF2CF2CF2CF2O)q-X2(I),其中-X1,X2独立的选自结构式-(CF2)ZCF3和CF(CF3)COF,其中z为从0到3的整数;X在每次出现时相同或不同,独立地是F或CF3,n为从0到200的整数;m为从0到200的整数;p,q为从0到100的整数;p+q+m+n>0,(I)的平均分子量在200到10000之间。
12.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚衍生物是具有至少一个羟基基团的全氟聚醚羟基衍生物(PFPE-OH),所述衍生物PFPE-OH符合化学式T1-O-Rf-T2,其中Rf是氟聚氧化亚烷基链,T1和T2,彼此相同或不同,独立的选自化学式-CF2CH2O(CH2CH2O)s’H和-CF2CF2CH2O(CH2CH2O)s”H,其中s’和s”是从0至5的整数。
13.根据权利要求12所述的疏水疏油涂层,其中所述衍生物PFPE-OH的氟聚氧化亚烷基链Rf是包括重复单元R°的链,所述重复单元R°选自:(i)-CFXO-,其中X是F或CF3,(ii)-CFXCFXO-,其中X在每次出现时相同或不同的F或CF3,条件是至少一个X是-F,(iii)-CF2CF2CF2O-,(iv)-CF2CF2CF2CF2O-,(v)-(CF2)j-CFZ-O-,其中j是从0至3的整数,Z是具有通式-O Rf'T3的基团,其中Rf'是包括从0至10个数目的重复单元的氟聚氧亚烷基链,T3是C1-C3全氟烷基基团。
14.根据权利要求13所述的疏水疏油涂层,其中Rf'中的所述重复单元选自:-CFXO-、-CF2CFXO-、-CF2CF2CF2O-、-CF2CF2CF2CF2O-,每个X独立地是F或CF3
15.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中全氟聚醚衍生物是具有至少一个羟基的全氟聚醚或者具有至少一个羧基或酯基的全氟聚醚。
16.根据权利要求1所述的疏水疏油涂层,其中气相沉积温度范围是30-60度。
17.疏水疏油涂层的制备方法,其特征在于,以全氟聚醚或者全氟聚醚衍生物为原料,通过PECVD方式在基体的表面气相沉积形成。
18.根据权利要求17所述的疏水疏油涂层的制备方法,其中全氟聚醚衍生物是具有至少一个羟基的全氟聚醚或者具有至少一个羧基或酯基的全氟聚醚。
19.根据权利要求17所述的疏水疏油涂层的制备方法,其中所述疏水疏油涂层的制备过程是:(1)将基材置于等离子体室的反应腔体内,将反应腔体内的真空度抽到10-200毫托;(2)通入等离子体源气体,开启预处理用等离子体放电对基材进行预处理,(3)将反应原料单体经汽化后导入反应腔体,开启沉积用等离子体放电进行化学气相沉积反应;(4)关闭沉积用等离子体放电,通入洁净的压缩空气或者惰性气体恢复至常压,打开腔体,取出基材。
20.根据权利要求19所述的疏水疏油涂层的制备方法,其中所述反应原料单体可与等离子体源气体同时通入,或者在等离子体源气体通入后先对基体进行1-1800s的预处理,再通入反应原料单体。
21.根据权利要求19所述的疏水疏油涂层的制备方法,其中所述预处理用等离子体放电和沉积用等离子体放电均通过恒功率模式下的脉冲偏压电源来进行。
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