CN117285855B - 一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用 - Google Patents
一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117285855B CN117285855B CN202311590015.3A CN202311590015A CN117285855B CN 117285855 B CN117285855 B CN 117285855B CN 202311590015 A CN202311590015 A CN 202311590015A CN 117285855 B CN117285855 B CN 117285855B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal protective
- protective agent
- metal
- coating
- mol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 185
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 184
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims abstract description 72
- 150000001265 acyl fluorides Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- OSBJUINXNAJWND-UHFFFAOYSA-N CC1=CC=CC=C1OP(=O)(O)Cl Chemical compound CC1=CC=CC=C1OP(=O)(O)Cl OSBJUINXNAJWND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- -1 trihydroxyethyl isocyanurate Chemical compound 0.000 claims abstract description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 29
- BPXVHIRIPLPOPT-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(2-hydroxyethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound OCCN1C(=O)N(CCO)C(=O)N(CCO)C1=O BPXVHIRIPLPOPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 22
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 13
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 13
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 10
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 5
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 3
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000003666 anti-fingerprint Effects 0.000 description 2
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 2
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- DFUYAWQUODQGFF-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane Chemical compound CCOC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F DFUYAWQUODQGFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 241001539473 Euphoria Species 0.000 description 1
- 206010015535 Euphoric mood Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- LVYZJEPLMYTTGH-UHFFFAOYSA-H dialuminum chloride pentahydroxide dihydrate Chemical compound [Cl-].[Al+3].[OH-].[OH-].[Al+3].[OH-].[OH-].[OH-].O.O LVYZJEPLMYTTGH-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000002103 nanocoating Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000036561 sun exposure Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D171/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
- C08G65/33303—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing amino group
- C08G65/33317—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing amino group heterocyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/337—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G2650/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterized by the type of post-polymerisation functionalisation
- C08G2650/04—End-capping
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Abstract
本发明属于特种高分子涂层合成的技术领域，具体的涉及一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用。所述金属防护剂的有效成分为含全氟聚醚链的化合物。该金属防护剂的制备方法是首先制备有效成分；然后对制备所得的有效成分进行稀释；其中有效成分的制备原料包括三羟乙基异氰尿酸酯、邻甲苯基氯代磷酸酯和全氟聚醚酰氟。所述金属防护涂层采用该金属防护剂，首先将金属防护剂加入至溶剂再次稀释得到表面处理液；然后将表面处理液涂覆在金属基材上进行固化即得金属防护涂层。将所述的金属防护剂应用于在高温、油烟及暴晒使用环境下的金属基材表面，可以赋予其较好的耐温性、耐候性、憎水憎油性和一定的耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于特种高分子涂层合成的技术领域，具体的涉及一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用。
背景技术
随着生活水平的快速提升，日常生活中人们对电器的使用要求日益增强，不仅希望电器具有优异的产品功能，还希望电器的表面易于清洁以及其表面涂层具有耐高低温、无毒、疏水疏油、耐候、耐老化、高附着力等性能。
目前市场上出现多种不同的防护产品，例如针对电子触摸屏进行防护的抗指纹油；针对UV固化型硬质涂层进行防护的抗指纹添加剂；针对不锈钢进行防护的疏水疏油纳米涂层等。然而对于电器金属防护的产品相对较少，且产品的性能单一，在耐温、耐候、结合力以及耐磨等方面存在着问题。
专利CN101544724A中公开了一种水性金属防护漆用丙烯酸聚合物乳液制备方法，所得的金属防护漆对热、光稳定，具有很低的表面张力和很好的耐沾污性，但是其玻璃化温度（Tg）只有50℃，可见该水性金属防护漆不适宜在超过50℃的环境温度下使用，即无法在高温条件下使用。
专利CN101608306A中公开了一种钝化液和镀锌材料的表面处理方法，也可用于金属防护，该钝化液为含有水溶性钼化合物、硼酸、水溶性有机物和硅溶胶的水溶液，其中所述的水溶性有机物为醇和有机羧酸的混合物。该专利是为了克服现有镀锌材料耐腐蚀性差的缺点，因此该专利的关注点只在于耐腐蚀性，虽然该钝化液的耐腐蚀性相对较好，但性能相对单一，功能不完善，并未关注耐热性、耐候性、耐指纹性和耐磨性等其他方面的性能。
专利CN103031042A中公开了一种金属防护涂料及热镀锌金属材料及热镀铝锌金属材料，其中原料混合物含有水溶性硅酸盐、促进剂、硅烷偶联剂、氧化硅填料、水溶性成膜树脂和水，该金属防护涂料形成的防护膜虽然耐蚀性、耐水性、耐热性和耐指纹性均得以改善，但由于该金属防护涂料的原料中存在含硅的硅酸盐、氧化硅填料以及硅烷偶联剂，而这些与金属之间难以发生化学键合，主要依靠物理作用力粘结在金属表面从而形成涂层，如此导致涂层与金属材料之间的结合力较差。
此外，现有的金属防护剂其有效成分多为无机金属盐（如磷酸锌和钼类化合物）或者有机涂料（丙烯酸酯类防护涂料），基于结合力的需求，金属防护剂中需要加入多种助剂，比如硅烷偶联剂、硅溶胶等，这些助剂与有效成分进行物理混合，配制得到所需的金属防护剂。而这些助剂的加入使得金属防护剂所形成的金属防护涂层存在涂层偏厚、光泽度降低和操作繁琐的问题。同时，助剂与金属基材之间也是通过物理结合的方式，结合力较差，长期来看涂层有脱落的风险。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种金属防护剂，该金属防护剂的有效成分为含全氟聚醚链的化合物，在该化合物的分子结构中同时引入全氟聚醚链、含有苯环结构的磷酸酯和异氰脲酸酯结构，使得金属防护剂的有效成分自身兼具优异的耐热性、耐候性、憎水憎油性以及耐磨性，无需加入其他任何助剂，只需采用稀释剂进行稀释后即得到性能优异的金属防护剂，避免了助剂所带来的膜层偏厚、操作繁琐和结合力差的弊端。
采用该金属防护剂进行防护的金属基材具有优异的耐热性（在200℃高温下烘烤8小时仍未脱落）、耐候性、憎水憎油性（初始水接触角可达116°，油接触角可达75°）和耐磨性（摩擦4000次水接触角依然可达101°），可见，本发明所述的金属防护剂可以适用于高温、油烟或暴晒等使用环境中的金属基材的防护。
具体技术方案为：
一种金属防护剂，其有效成分为含全氟聚醚链的化合物，该化合物的结构式如式（a）所示：
（a）；
式中，PFPE代表全氟聚醚链。
在式（a）的结构中同时含有磷酸酯基团、异氰脲酸酯和全氟聚醚链段，该三部分结构各有分工，但又缺一不可，其中磷酸酯基团可以与金属元素发生螯合作用，增加防护剂与金属材料之间的结合力，并且磷酸酯上的苯环能提升耐温性；异氰脲酸酯不仅能提升耐温性和耐候性，还能起到连接全氟聚醚链和磷酸酯基团的作用；全氟聚醚链段则提升防护剂的憎水憎油性，该三种基团之间既能发生反应又能同时多维度的为金属防护剂的有效成分带来不同的功效。
本发明中，作为所述金属防护剂有效成分的化合物，其所含的全氟聚醚链为Z型全氟聚醚链或K型全氟聚醚链。
本发明通过全氟聚醚酰氟和羟基反应将全氟聚醚链引入至所述金属防护剂的有效成分化合物中。虽然现有技术中全氟聚醚链的结构主要有四种，分别是K、Z、D、Y型，而本发明综合金属防护剂的耐磨性能以及经济适用性，优选Z型和K型两种全氟聚醚链。
Z型全氟聚醚链的结构式为：CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-。
K型全氟聚醚链的结构式为：CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)-。
优选的，所述的全氟聚醚链为Z型全氟聚醚链，该Z型全氟聚醚链的结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，其中p为1-15之间的整数，q为1-15之间的整数。Z型全氟聚醚链的结构为直链型，有助于提高防护剂的耐磨性。
本发明中，作为所述金属防护剂有效成分的化合物，其所含的全氟聚醚链的重均分子量在500-2000g/mol。
综合考虑金属防护剂的耐磨性、憎水憎油性以及金属防护剂是否能在金属表面形成均匀而薄的涂层，选择PFPE分子链的分子量在上述范围内。以K型PFPE分子链为例，当分子量大于2000g/mol时，PFPE分子链的黏度会达到50CST，分子量继续增加的话，则黏度继续增加，如此不利于金属防护剂在金属表面镀膜。而PFPE分子链的分子量低于500g/mol时，一是导致耐磨性显著下降，二是更低分子量的PFPE合成难度增大，难以获得。
本发明中，所述的金属防护剂，其有效成分的制备原料包括三羟乙基异氰尿酸酯、邻甲苯基氯代磷酸酯和全氟聚醚酰氟。
三羟乙基异氰尿酸酯：。三羟乙基异氰尿酸酯具有3个可以发生反应的羟基，如此可以通过调整反应的摩尔比，调整所得金属防护剂的分子结构。
邻甲苯基氯代磷酸酯：。
全氟聚醚酰氟，C6F12O2，。
本发明中，所述的金属防护剂，其有效成分的制备原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2-2.5。
本发明中，所述的金属防护剂还包括稀释剂；该金属防护剂的有效成分的含量为15-25wt%。与现有技术中的金属防护剂相比，该金属防护剂有效成分的用量少，黏度小，更易形成致密均匀的防护层，且使用成本较低。
上述金属防护剂的制备方法，首先制备有效成分；然后对制备所得的有效成分进行稀释。具体包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，首先，将三羟乙基异氰尿酸酯、碱性催化剂和溶剂进行搅拌均匀，得到混合溶液；
然后，搅拌条件下在混合溶液中滴加邻甲苯基氯代磷酸酯，滴加结束后，在85℃-95℃的条件下反应6~8h，得到中间体A。
（2）在惰性气体氛围下，先将所得中间体A溶于溶剂中，再加入全氟聚醚酰氟，在55℃~65℃下恒温反应4~6h，得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂进行稀释，即得金属防护剂。
合成路线为：
；
其中，PFPE-COF表示全氟聚醚酰氟。
本发明中，所述金属防护剂制备方法的步骤（1）中碱性催化剂：三羟乙基异氰尿酸酯的摩尔比为0.05-0.15:1；所述步骤（2）中的中间体A：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:（2-2.5）。
本发明中，所述金属防护剂制备方法的步骤（1）中碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾和三乙胺中的一种或者几种。优选的，所述碱性催化剂为氢氧化钾。
本发明中，所述金属防护剂制备方法的步骤（1）中的溶剂为无水甲醇、无水乙醇和氢氟醚中的一种或几种。优选的，溶剂为无水乙醇。
本发明中，所述金属防护剂制备方法的步骤（2）中的溶剂为氢氟醚。
本发明中，所述金属防护剂制备方法的步骤（3）中的稀释剂为氢氟醚。
一种金属防护涂层，采用上述金属防护剂或者上述制备方法制得的金属防护剂。
采用本发明所述的金属防护剂，将金属防护剂涂覆在基材上，所形成的金属防护涂层的厚度一般在60-80nm，金属防护涂层的表面致密均匀，且耐磨擦、疏水疏油、耐高温和紫外线。而现有的金属防护剂若想形成上述效果的金属防护涂层，则涂层的厚度需要至少达到几百纳米甚至是微米级。如此一来，则会增加膜层脱落的风险且使用成本更高。
上述金属防护涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述的金属防护剂加入至溶剂氢氟醚中，得到金属防护剂含量为2-5wt‰的表面处理液；
（2）将步骤（1）所得的表面处理液涂覆在金属基材上，在130-150℃下固化15-20min，得到金属防护涂层。
由此可见，基于所述金属防护剂中的有效成分自身兼具优异的耐热性、耐候性、憎水憎油性以及耐磨性，最大限度的发挥了其成分的有效性，所以在使用本发明金属防护剂形成金属防护涂层时，虽然先将金属防护剂进行再次稀释形成金属防护剂含量仅有2-5wt‰的表面处理液后，再喷涂于金属基材上进行固化，但所形成的金属防护涂层仍具有优异的防护效果。如此，与现有金属防护剂相比，达到同样的防护效果，本发明所述金属防护剂的用量只需现有金属防护剂用量的40-50%，大大降低了使用成本。
上述金属防护剂或者上述制备方法制得的金属防护剂在烟机、灶具和汽车金属外壳防护中的应用。基于本发明所述金属防护剂具有较好的耐温性、耐候性、憎水憎油性和一定的耐磨性，可以很好地适用于高温、油烟或暴晒条件，因此可以应用于使用环境为温度较高、油污较多的烟机、灶具等相关领域；也能够应用于经常处于暴晒环境中的汽车金属外壳等领域。
本发明的有益效果为：本发明通过化学手段直接赋予金属防护剂的有效成分自身兼具各种功效，通过简单、高效的方法便可以使用低浓度的金属防护剂在金属表面形成薄而致密均匀、且结合力强的防护涂层，既能不改变基材的光泽度，又能降低使用成本。
（1）本发明所述的金属防护剂中其有效成分同时引入了全氟聚醚链、磷酸酯基团、苯环和异氰脲酸酯结构，使得金属基材即使暴露在较高温度、油烟及高紫外线环境下也可以长期使用。
（2）赋予基材较好的耐温性、耐候性、憎水憎油性和一定的耐磨性，初始接触角达到110°，油接触角达到75°，处理后的基材表面可耐钢丝绒摩擦3000-4000次。在200℃条件下烘烤8小时后，涂层未脱落且水接触角仍大于100°。
（3）本发明提供的技术方案，操作简单，条件温和。
附图说明
图1为实施例4所述金属防护剂的有效成分含全氟聚醚链化合物的核磁共振氢谱的谱图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，通过以下实施例对本发明进一步说明。
1、所采用的各试剂来源如下：
氢氟醚溶剂为HFE-7200，购自3M公司。
全氟聚醚酰氟为市购产品。
三羟乙基异氰尿酸酯、邻甲苯基氯代磷酸酯和三乙胺购自阿拉丁。
甲醇、乙醇、KOH、碳酸钾均购自莱阳市康德有限公司。
2、所述层析柱分离的操作如下：层析柱分离使用具砂板层析柱，层析柱外直径46mm，节门孔径2mm，填柱高度6-8cm，硅胶尺寸200-300目。
3、所述减压蒸馏的操作如下：减压蒸馏的温度为45-65℃，时间为10-30min，压力为-0.1MPa。
4、所述萃取的操作如下：萃取剂选用甲醇，萃取温度为常温，产物位于下层中。
5、所述过滤的操作如下：采用型号为欣维尔F10401L（带有具砂芯法兰）的流动相过滤器进行过滤。
实施例1
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE为Z型全氟聚醚链，其分子链结构为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为2，q为2。
该金属防护剂由稀释剂和所述有效成分组成，其中有效成分的含量为15wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2.5。
上述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，向安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钾和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在90℃条件下反应6h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于150g氢氟醚溶剂中，再加入96g（0.192mol）全氟聚醚酰氟（Mw重均分子量=500g/mol），在60℃条件下反应4h。
反应结束后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为15wt%，即得金属防护剂。
实施例2
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为5，q为5。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
上述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，向安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钠和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在90℃条件下反应6h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于200g氢氟醚溶剂中，再加入153g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=1000g/mol），在60℃条件下反应4.5h。
反应结束后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为20wt%，即得金属防护剂。
实施例3
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为8，q为7。
该金属防护剂中的有效成分的含量为25wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
所述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，向安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钾和40g无水甲醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在90℃条件下反应6h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于300g氢氟醚溶剂中，再加入230g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=1500g/mol），在60℃条件下反应5h。
反应结束后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为25wt%，即得金属防护剂。
实施例4
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为10，q为11。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
所述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，向安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）三乙胺和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在90℃条件下反应6h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于400g氢氟醚溶剂中，再加入306g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=2000g/mol），在60℃条件下反应6h。
反应结束后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为20wt%，即得金属防护剂。
如图1所示：谱图中2.2ppm处的峰是苯环上的甲基峰，3.85-3.89ppm处的峰是与氮原子直接相连的亚甲基峰，4.29-4.43ppm处的峰是另一个亚甲基峰，其中4.40-4.43ppm处的峰是与酯基相连的亚甲基峰，4.29-4.34ppm处的峰是与氧、磷酸基团连接的亚甲基峰，这两处的峰面积比为2:1，7.05-7.36ppm处的峰则是苯环上的氢峰，以上结果可以说明该反应成功发生。
实施例5
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为10，q为11。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
上述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，向安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钾和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在95℃条件下反应7h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于400g氢氟醚溶剂中，再加入306g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=2000g/mol），在65℃条件下反应4h。
反应接受后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为20wt%，即得金属防护剂。
实施例6
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为10，q为11。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
上述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，向安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钾和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在85℃条件下反应8h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于400g氢氟醚溶剂中，再加入306g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=2000g/mol），在55℃条件下反应5h。
反应接受后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为20wt%，即得金属防护剂。
实施例7
所述金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE为K型全氟聚醚链，其分子链的结构为CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)-，n=4，Mw=1000g/mol。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
该实施例所述的金属防护剂的制备方法同实施例2。
所得有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为20wt%，即得金属防护剂。
对比例1
该对比例的金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为2，q为2。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:2:2.5。
该对比例所述的金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，在安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、2g（0.036mol）氢氧化钾和100g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入46g（0.155mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在90℃条件下反应6h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于200g氟醚溶剂中，再加入96g（0.192mol）全氟聚醚酰氟（Mw=500g/mol），在60℃条件下反应4h。
反应结束后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为20wt%，即得该对比例的金属防护剂。
从结构上可以看出，该对比例中金属防护剂有效成分其结构中含有2个磷酸酯基团和1个PFPE分子链。
对比例2
该对比例的金属防护剂，其有效成分含全氟聚醚链化合物的结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为5，q为5。
该金属防护剂中的有效成分的含量为25wt%，有效成分的原料为三羟乙基异氰尿酸酯和全氟聚醚酰氟，其中三羟乙基异氰尿酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:2。
上述金属防护剂的制备方法，具体步骤如下：
将20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯溶解于400g氢氟醚溶剂中，再加入153g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=1000g/mol），在60℃条件下反应4.5h。
反应结束后经萃取和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
在所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为25wt%，即得该对比例的金属防护剂。
对比例3
该对比例的金属防护剂，其有效成分化合物的结构式如下式所示：
。
该金属防护剂中的有效成分的含量为20wt%，有效成分的原料为三羟乙基异氰尿酸酯和邻甲苯基氯代磷酸酯，其中三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯的摩尔比为1:1。
上述金属防护剂的制备方法，具体步骤如下：
在惰性气体氛围下，在安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钾和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在90℃条件下反应6h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到有效成分溶液。
在所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为25wt%，即得该对比例的金属防护剂。
对比例4
该对比例所述的金属防护剂，其结构式如下式所示：
。
式中，PFPE结构式为CF3(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2-，p为10，q为11。
该金属防护剂中的有效成分的含量为25wt%，有效成分的原料三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2。
上述金属防护剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）在惰性气体氛围下，在安装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入20g（0.077mol）三羟乙基异氰尿酸酯、0.5g（0.0089mol）氢氧化钾和40g无水乙醇，搅拌至溶解。
搅拌条件下使用恒压滴液漏斗缓慢滴入23g（0.0775mol）邻甲苯基氯代磷酸酯，在50℃条件下反应4h。
反应结束后经层析柱分离和减压蒸馏后，得到40g中间体A。
（2）将40g中间体A溶解于400g氢氟醚溶剂中，再加入306g（0.153mol）全氟聚醚酰氟（Mw=2000g/mol），在90℃条件下反应8h。
反应结束后经萃取、精密仪器过滤和减压蒸馏后得到有效成分溶液。
（3）在步骤（2）所得的有效成分溶液中加入稀释剂氢氟醚进行稀释至有效成分含量为25wt%，即得该对比例的金属防护剂。
实验例1
一、实验目的：考察采用实施例1-7以及对比例1-4所述金属防护剂所形成的金属防护层的性能，包括耐温性、耐候性、憎水憎油性和耐磨性。
二、实验方法：
（1）将实施例1-7以及对比例1-4所得的金属防护剂原液溶解于氢氟醚溶剂中，稀释至浓度为20wt%，得到金属防护剂原液的稀释液。
（2）取1g步骤（1）所得的质量分数为20wt%原液稀释液加入至199g氢氟醚溶剂中，得到5wt‰的表面处理液。
（3）将步骤（2）制备的表面处理液喷涂在304不锈钢片上，在130℃下固化30min，得到厚度为65nm的金属防护层。
（4）测试金属防护层的接触角、耐摩擦性能、耐候性和耐温性测试，具体操作如下：
a、水、油接触角测试：在室温下进行测量，将待测样品平铺在接触角测定仪的水平平台上，水滴/油滴大小2μL，同一样品测3个点，取其平均值。
b、耐摩擦性测试：将不锈钢片水平放置，使钢丝绒（Bonstar＃0000，尺寸5mm×10mm×10mm）与不锈钢片涂有表面处理液一侧接触，在其上施加1kg的载重，钢丝绒以50次/min的速度往返。每隔一定的往复次数（1000次）对水的静态接触角进行测定，直至水接触角的测定值小于100°终止。
c、耐候性测试：使用UV-B313 UV光源，辐射照度为0.63W/m2，辐射不锈钢片涂有表面处理液的一面，对水的静态接触角进行测定，接触角可以维持在100°以上的时间。
d、耐温性测试：将样品不锈钢片在180-200℃条件下烘烤8小时，检测其水接触角大小，至测定值小于100°终止。
三、实验结果：
1、水、油接触角体现了所得金属防护剂形成的金属防护层的憎水憎油性，其测试结果如表1所示。
表1金属防护层水、油接触角测试结果
。
2、耐磨性在一定程度上能够体现出所得金属防护剂形成的金属防护层的结合力强弱，其测试结果如表2所示。
表2金属防护层耐磨性测试结果
。
3、耐候性QUV老化测试是一种人造气候老化试验方法，用于模拟材料在户外环境下暴露的情况，例如在日晒、紫外线辐射和湿度变化等条件下的耐久性。QUV测试可以帮助确定材料的寿命，并评估其在不同环境下的性能变化情况。其测试结果如表3所示。
表3金属防护层耐候性测试结果
。
4、耐温性的测试结果如表4所示。
表4金属防护层耐温性测试结果
。
由以上数据可知，本发明的金属防护剂所形成的金属防护层具有较好的憎水憎油性、耐磨性、耐候性和耐温性，其中实施例4各项性能均为最佳。因而将本发明所述的金属防护剂应用于在高温、油烟及暴晒使用环境下的金属基材表面，可以赋予其较好的耐温性、耐候性、憎水憎油性和一定的耐磨性。
Claims (8)
1.一种金属防护剂，其特征在于，有效成分为含全氟聚醚链的化合物，该化合物的结构式如式（a）所示：
（a）；
式中，PFPE代表全氟聚醚链；
所述的全氟聚醚链为Z型全氟聚醚链或K型全氟聚醚链；
所述全氟聚醚链的重均分子量为500-2000g/mol；
所述有效成分的制备原料包括三羟乙基异氰尿酸酯、邻甲苯基氯代磷酸酯和全氟聚醚酰氟；
所述三羟乙基异氰尿酸酯：邻甲苯基氯代磷酸酯：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:1:2-2.5；
所述有效成分通过以下步骤制备所得：
（1）在惰性气体氛围下，首先，将三羟乙基异氰尿酸酯、碱性催化剂和溶剂进行混合搅拌，得到混合溶液；
然后，搅拌条件下在混合溶液中滴加邻甲苯基氯代磷酸酯，滴加结束后，在85℃-95℃下反应6~8h，得到中间体A；
（2）在惰性气体氛围下，先将所得中间体A溶于溶剂中，再加入全氟聚醚酰氟，在55℃~65℃下反应4~6h，得到有效成分溶液。
2.根据权利要求1所述的金属防护剂，其特征在于，还包括稀释剂；所述金属防护剂中有效成分的含量为15-25wt%。
3.根据权利要求1所述的金属防护剂，其特征在于，所述步骤（1）中碱性催化剂：三羟乙基异氰尿酸酯的摩尔比为0.05-0.15:1；
所述步骤（2）中的中间体A：全氟聚醚酰氟的摩尔比为1:（2-2.5）。
4.根据权利要求1所述的金属防护剂，其特征在于，所述步骤（1）中的碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾和三乙胺中的一种或者几种；
所述步骤（1）中的溶剂为无水甲醇、无水乙醇和氢氟醚中的一种或几种；
所述步骤（2）中的溶剂为氢氟醚。
5.一种金属防护涂层，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的金属防护剂。
6.根据权利要求5所述的金属防护涂层，其特征在于，金属防护剂涂覆在基材上，涂层厚度60-80nm。
7.如权利要求5或6所述的金属防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将所述的金属防护剂加入至溶剂中，得到金属防护剂含量为2-5wt‰的表面处理液；
（2）将步骤（1）所得的表面处理液涂覆在金属基材上，在130-150℃下固化15-20min，得到金属防护涂层。
8.如权利要求1-4任一项所述的金属防护剂或者权利要求5所述的金属防护涂层在烟机、灶具和汽车金属外壳防护中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311590015.3A CN117285855B (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311590015.3A CN117285855B (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117285855A CN117285855A (zh) | 2023-12-26 |
| CN117285855B true CN117285855B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=89244876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311590015.3A Active CN117285855B (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117285855B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629255A (en) * | 1969-03-19 | 1971-12-21 | Allied Chem | Fluorocarbon esters of isocyanurate |
| CN107530731A (zh) * | 2015-04-24 | 2018-01-02 | 大金工业株式会社 | 表面处理方法 |
| CN109715702A (zh) * | 2016-09-23 | 2019-05-03 | 大金工业株式会社 | 具有异氰脲骨架的新型化合物和包含其的组合物 |
| CN109970787A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 乳源东阳光氟有限公司 | 一种全氟聚醚磷酸酯化合物及其制备方法和应用 |
| CN112646463A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 中山台光电子材料有限公司 | 树脂组合物及由其制成的制品 |
| CN113788942A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-14 | 甘肃华隆芯材料科技有限公司 | 一种全氟聚醚硅氧烷产品的制备方法及其产品在超疏水型防指纹涂层中的应用 |
| CN116003770A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-25 | 湖南柯盛新材料有限公司 | 一种全氟聚醚磷酸酯类化合物及其制备方法和应用 |
-
2023
- 2023-11-27 CN CN202311590015.3A patent/CN117285855B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629255A (en) * | 1969-03-19 | 1971-12-21 | Allied Chem | Fluorocarbon esters of isocyanurate |
| CN107530731A (zh) * | 2015-04-24 | 2018-01-02 | 大金工业株式会社 | 表面处理方法 |
| CN109715702A (zh) * | 2016-09-23 | 2019-05-03 | 大金工业株式会社 | 具有异氰脲骨架的新型化合物和包含其的组合物 |
| CN109970787A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 乳源东阳光氟有限公司 | 一种全氟聚醚磷酸酯化合物及其制备方法和应用 |
| CN112646463A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 中山台光电子材料有限公司 | 树脂组合物及由其制成的制品 |
| CN113788942A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-14 | 甘肃华隆芯材料科技有限公司 | 一种全氟聚醚硅氧烷产品的制备方法及其产品在超疏水型防指纹涂层中的应用 |
| CN116003770A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-25 | 湖南柯盛新材料有限公司 | 一种全氟聚醚磷酸酯类化合物及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117285855A (zh) | 2023-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3782980B1 (en) | Perfluoropolyether compound containing carboxyl group | |
| CN101875707B (zh) | 一种含氟poss丙烯酸酯共聚物及其制备方法与一种涂料 | |
| CN101775144B (zh) | 氟硅树脂及其制备方法和防污涂料 | |
| CN113412250A (zh) | 含氟醚化合物、含氟醚组合物、涂布液、物品、物品的制造方法和含氟化合物的制造方法 | |
| KR20140143327A (ko) | 표면 개질제 및 물품 | |
| KR20150102862A (ko) | 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 이의 제조방법 | |
| CN102225945B (zh) | 一种(甲基)丙烯酸酯化噁唑杂环硼酸酯及其制备方法和应用 | |
| CN117285855B (zh) | 一种金属防护剂、金属防护涂层及制备方法和应用 | |
| DE2839471B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von abriebsfesten, lösungsmittelbeständigen Überzügen durch Aushärten von Monomeren auf der Basis von Epoxysilanen | |
| JP6038327B2 (ja) | 樹脂−含フッ素ホウ酸コンポジット粒子の複合体 | |
| CN110734536A (zh) | 一种环保型含氟水性聚氨酯的制备方法 | |
| KR101752650B1 (ko) | 대칭 하이퍼브랜치형 실리콘 변성 중합성 화합물, 및 그 모듈화한 제조방법 | |
| CN110922582A (zh) | 一种全氟聚醚硅氧烷化合物及其制备方法和应用 | |
| JP5955468B2 (ja) | 含フッ素ホウ酸コンポジット粒子 | |
| CN109517132B (zh) | 一种具有防污染作用的化合物及其制备方法 | |
| CN112852092A (zh) | 一种超疏水耐磨聚丙烯薄膜及其制备方法 | |
| JPH09165450A (ja) | 硬化性組成物及びその製造方法、並びに硬化物 | |
| CN110650991B (zh) | 含氟醚化合物的制造方法和含氟醚化合物 | |
| CN113683934A (zh) | 高透明可擦洗的丙烯酸酯防腐涂层及其制备方法 | |
| KR102101394B1 (ko) | 고내열, 소수성 코팅용 폴리실록산계 폴리머 및 이를 포함하는 코팅용 조성물 | |
| JPH08209069A (ja) | コーティング液及びその製造方法 | |
| CN110713784A (zh) | 一种新型耐磨防水电子材料涂层及其制备方法 | |
| CN109721721A (zh) | 一种具有荧光性质的聚醚及其合成方法和应用 | |
| JP2009242753A (ja) | 新規な含フッ素化合物および含フッ素架橋性化合物 | |
| CN111334187B (zh) | 防指纹油、制备方法、使用方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |