一种复合涂层、制备方法及器件与流程

文档序号:25519637发布日期:2021-06-18 20:06阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种复合涂层,其特征在于,所述复合涂层包括沉积于基材上的涂层ⅰ和涂层ⅱ,

所述涂层ⅰ由包含单体α和单体β的等离子体形成的等离子体聚合涂层;

所述涂层ⅱ由所述涂层ⅰ接触包含单体γ和单体δ的等离子体,从而在涂层ⅰ上形成的等离子体聚合涂层;

所述单体α的结构如式(1-1)所示,

其中,r1选自为ch或c3-c8的环烷基,r2、r3和r4分别独立的选自为连接键或c1-c6的亚烷基,且,r2和r3均为连接键时不连接同一碳原子,a为连接部分,b包含碳碳不饱和键或环氧结构;

所述单体β的结构如式(2-1)所示,

其中,s1中含有一个以上的-o-c(o)-或-c(o)-o-,r5、r6、r7、r8、r9和r10分别独立的选自为氢原子、卤素原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤原子取代烷基;

所述单体γ的结构如式(3-1)所示,

其中,ar为带芳环的结构,t1为-o-c(o)-或-c(o)-o-,x1为连接部分,y1为连接部分,r11、r12和r13分别独立的选自为氢原子、卤素原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤原子取代烷基;

所述单体δ的结构如式(4-1)所示,

其中,s2中含有一个以上的-o-c(o)-或-c(o)-o-,r14、r15、r16、r17、r18和r19分别独立的选自为氢原子、卤素原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤原子取代烷基。

2.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述a为-o-c(o)-或-c(o)-o-。

3.根据权利要求2所述的复合涂层,其特征在于,所述单体α的结构如式(1-2)所示,

其中,r20、r21和r22分别独立的选自为氢原子、卤素原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤原子取代烷基。

4.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18和r19分别独立的选自为氢原子或甲基。

5.根据权利要求3所述的复合涂层,其特征在于,所述r20、r21和r22分别独立的选自为氢原子或甲基。

6.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述单体α选自为甲基丙烯酸缩水甘油酯、四氢糠基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物或双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述s1和/或s2中含有两个-o-c(o)-或-c(o)-o-。

8.根据权利要求7所述的复合涂层,其特征在于,所述s1结构如式(2-2)所示,

其中,r23为c2-c10的亚烷基或c2-c10的卤原子取代亚烷基,y为0到10的整数。

9.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述单体β选自于二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、甲基丙烯酸酐、二丙-2-烯基-2-亚甲基丁二酸酯、2-亚苄基丙二酸二丙-2-烯基酯或二烯丙基丙二酸二乙酯中的至少一个。

10.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述x1结构如式(3-2)所示,

*-x11-x12-*

(3-2)

其中,x11为连接键、-o-或-c(o)-,x12为连接键、c1-c10的亚烷基或c1-c10的卤原子取代亚烷基;

所述y1为连接键、c1-c10的亚烷基或c1-c10的卤原子取代亚烷基。

11.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述ar为苯环结构或带有取代基的苯环结构。

12.根据权利要求11所述的复合涂层,其特征在于,所述单体γ结构如式(3-3)所示,

其中,t2为-o-c(o)-或-c(o)-o-,x2为连接部分,y2为连接部分;

r24、r25和r26分别独立的选自为氢原子、卤素原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤原子取代烷基。

13.根据权利要求12所述的复合涂层,其特征在于,所述x2的结构如式(3-4)所示,

*-x22-x21-*

(3-4)

其中,x21为连接键、-o-或-c(o)-,x22为连接键、c1-c10的亚烷基或c1-c10的卤原子取代亚烷基;

所述y2为连接键、c1-c10的亚烷基或c1-c10的卤原子取代亚烷基。

14.根据权利要求12所述的复合涂层,其特征在于,所述r24、r25和r26分别独立的选自为氢原子或甲基。

15.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述单体γ选自于丙烯酸-2-苯氧基乙酯、丙烯酸苯酯、对苯二甲酸二烯丙酯或甲基丙烯酸苯酯中的至少一个。

16.根据权利要求7所述的复合涂层,其特征在于,所述s2结构如式(4-2)所示,

其中,r27为c2-c10的亚烷基或c2-c10的卤原子取代亚烷基,z为0到10的整数。

17.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述单体δ选自于二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、甲基丙烯酸酐、二丙-2-烯基-2-亚甲基丁二酸酯、2-亚苄基丙二酸二丙-2-烯基酯或二烯丙基丙二酸二乙酯中的至少一个。

18.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述复合涂层还包括涂层ⅲ,所述涂层ⅲ由所述涂层ⅱ接触包含单体ε的等离子体,从而在涂层ⅱ上形成的等离子体聚合涂层;

所述单体ε的结构如式(5-1)所示,

其中,z为连接部分,r28、r29和r30分别独立的选自于氢原子、卤素原子、c1-c10的烃基或c1-c10的卤原子取代烃基,x为1-20的整数。

19.根据权利要求18所述的复合涂层,其特征在于,所述z为连接键、c1-c4的亚烷基或具有取代基的c1-c4的亚烷基,x在5以上。

20.根据权利要求18所述的复合涂层,其特征在于,所述r28、r29和r30分别独立的选自于氢原子或甲基。

21.根据权利要求18所述的复合涂层,其特征在于,所述单体ε选自于3-(全氟-5-甲基己基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟十二烷基)乙基丙烯酸酯、2-全氟辛基丙烯酸乙酯、1h,1h,2h,2h-全氟辛醇丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、(2h-全氟丙基)-2-丙烯酸酯或(全氟环己基)甲基丙烯酸酯中的一种或几种。

22.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述复合涂层的厚度为50-300nm。

23.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述单体α和单体β的摩尔比在1:5~5:1之间。

24.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述单体γ和单体δ的摩尔比在3:10~10:3之间。

25.根据权利要求1所述的复合涂层,其特征在于,所述基材为为金属、塑料、织物、玻璃、电气组件、光学仪器或电气部件。

26.一种权利要求1-25任意一项所述复合涂层的制备方法,其特征在于,包括:

提供基材,将基材置于等离子体反应腔室内,抽真空至20-200毫托,并通入惰性气体he、ar、o2或几种的混合气体;

将单体α和单体β混合单体蒸汽导入到反应腔室内,开启等离子体放电,形成等离子体聚合涂层ⅰ;

将单体γ单体δ混合单体蒸汽导入到反应腔室内,开启等离子体放电,在涂层ⅰ上形成等离子体聚合涂层ⅱ。

27.根据权利要求26所述复合涂层的制备方法,其特征在于,将单体ε蒸汽导入到反应腔室内,开启等离子体放电,在涂层ⅱ上形成等离子体聚合涂层ⅲ。

28.根据权利要求26所述复合涂层的制备方法,其特征在于,所述等离子体为脉冲等离子体。

29.根据权利要求28所述复合涂层的制备方法,其特征在于,所述脉冲等离子体通过施加脉冲电压放电产生,其中,脉冲功率为50w-500w,脉冲频率为25hz-85khz,脉冲占空比为5%~85%,等离子放电时间为100s-36000s。

30.一种器件,其特征在于,所述器件的至少部分表面具有权利要求1-25任意一项所述的复合涂层。


技术总结
本发明的具体实施方式提供一种复合涂层,所述复合涂层以具有环氧结构的多官能团酯与酯类偶联剂的单体等离子形成的涂层作为打底层,以具有芳香环的不饱和酯类单体与酯类偶联剂的等离子形成的涂层作为防腐层,所述涂层与基材具有高结合力,强耐腐蚀性。

技术研发人员:宗坚;李思越
受保护的技术使用者:江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司
技术研发日:2021.03.04
技术公布日:2021.06.18
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