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·8·                               精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

                 近年来，电子产品在生活中的应用日益增加，                          JC-2000C1 型接触角测量仪，上海中晨数字设备有
            以智能手机为代表，基本都实现了屏幕的触摸功能。                            限公司；Model339 型摩擦试验机，广州镌恒仪器设
            但是，触摸屏幕裸露的状态使其在使用中容易被指                             备有限公司；WGT-S 型透光率/雾度测定仪，广州
                                                        [1]
            纹、皮肤油脂及汗水等污染，影响其外观和使用 。                            标际包装设备有限公司。
            因此，为了解决以上问题，对应用于触摸屏防污防                             1.2    三氟丙基含双键硅油（FVSA）的制备
            指纹剂合成的技术要求越来越高，不仅要赋予触摸                                 在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧
                                                                          F
                                                                                 vi
            屏良好的防水防油性能，并且擦拭其表面不容易造                             瓶中按 m(D 3 )∶m(D 4 )∶m(MM)=1∶1∶0.2 加入反
            成损伤，应具有良好的耐磨性能               [2-3] 。               应物，搅拌、加热至体系温度为 70 ℃，待温度稳定
                                                       [4]
                 疏水涂层膜的灵感来源于对荷叶表面的研究 。                         后加入催化剂盐酸（占体系总质量的 2%），反应 6 h，
            据仿生学报道       [5-6] ，荷叶表面形成超疏水自清洁效果                 得无色、透明且黏稠状的液体，即三氟丙基乙烯基
            的原因：一是荷叶表面有微纳二元粗糙度的乳突；                             硅油（FVSA，Ⅰ）。反应如下所示：
            二是表面覆盖一层低表面能的蜡状物。目前常用的
            防指纹剂主要成分是带有特殊官能团的全氟高分子
            化合物与纳米粗糙组分（如纳米粒、纳米粉体、硅
                           [7]
            溶胶等）的结合 。其中，POTS 是一种含氟烷基官
            能团的硅烷，具有耐热性高、表面自由能低等优点，
            并且其耐候性，耐摩擦性等性能优异可作表面改性
            剂、能使表面产生憎水/油的特性               [8-11] 。但防指纹剂
            滑动性差且纳米粒子在制备过程中容易团聚                     [12] ，限
            制了其应用价值。而以共价键的形式同时引入硅氧

            结构和含氟集团所得到的氟硅高分子材料与小分子                             1.3   烷氧基改性含氟聚硅氧烷（FVT）的制备
            含氟化合物相比，具有优异的滑动性                  [13-14] 。
                                                                   在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧
                 因此，本文通过选择合适的氟硅单体，经开环、
                                                               瓶中按 m(Ⅰ)∶m(TMS)=2∶1 加入反应物，充分搅
            硅氢加成反应制备了氟硅高分子树脂 FVT；并通过
                                                               拌，升温至 80～85 ℃，加入催化剂氯铂酸（占体系
            分步水解缩聚，设计合成了一种既能控制纳米粒子
                                                               总质量的 0.1%），反应 2 h，得透明黏稠状液体，即
            团聚 且使 POTS 接枝到纳 米粒子表面 的树脂
                                                               烷氧基改性含氟聚硅氧烷（FVT，Ⅱ），反应如下：
            FVT-SiO 2 。以期将其应用于触摸屏表面，达到优异
            的综合性能。


            1   实验部分

            1.1   试剂与仪器
                                          F
                 三氟丙基甲基环三硅氧烷（D 3 ，质量分数 99%）、

                                        vi
            四甲基四乙烯基环四硅氧烷（D 4 ，质量分数 98%）、                       1.4    纳米改性氟硅树脂（FVT-SiO 2 ）的制备
            六甲基二硅氧烷（MM，质量分数 99%）、三甲氧                               在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧
            基氢硅烷（TMS，质量分数 99%），工业级，上海                          瓶中加入 m(C 2H 5OH)∶m(TEOS)∶m(Ⅱ)∶m(POTS) =
            硅友新材料科技有限公司；氯铂酸催化剂，上海中                             6∶1.5∶1∶0.5 的反应物，加热、搅拌，待体系升
            子星化工科技有限公司；正硅酸乙酯（TEOS），分                           温至 60 ℃时用盐酸（质量分数为 36.0%~38.0%）调
            析 纯，天津 市科密欧 化学试剂 有限公司 ；                            pH=4~5。反应一段时间后，缓慢滴加 n(H 2 O) ∶
            1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷（POTS），湖                     n(TEOS)=3.5∶1 的蒸馏水，先滴加其中的 2/3（即
            北巨胜科技有限公司；氟醚溶剂，工业级，阜新恒                             3.5 g），待体系反应 2 h，生成表面带—OH 的氟硅
            通化学有限公司；盐酸，分析纯，国药集团化学试                             树 脂 （Ⅲ） ， 然后同 时 缓慢滴 加 n(POTS) ∶
            剂有限公司；无水乙醇（C 2 H 5 OH），分析纯，天津                      n(TEOS)=0.5∶1 的 POTS 和剩余 1/3（1.75 g）的水，
            市河东区红岩试剂厂。                                         共水解缩聚 6 h，减压蒸馏除去溶剂，冷却后，称
                 VECTOR-22 型傅里叶变换红外光谱仪，德国                      取 FVT-SiO 2 （5 g）加入氟醚溶剂（45 g），超声
            Bruker 公司；S4800 型场发射扫描电镜，日本理学                      分散 30 min，稀释至 w  (FVT-SiO 2 )=10%，制得无
            公司；SPA400 型原子力显微镜，日本 Seiko 公司；                     色透明纳米改性氟硅树脂（FVT-SiO 2 ），反应机理
            AXIS SUPRA 型 X 光电子能谱仪，英国 Kratos 公司；                如下：
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