一种涂层、制备方法及器件与流程

本发明涉及等离子化学领域，特别涉及一种涂层、制备方法及器件。

背景技术：

1、目前，涂层的技术改进主要集中在于传统液相处理法，包括凝胶-溶胶法、层层自组装法、自由基溶液聚合法等。这些方法一般使用喷涂或旋涂的方法，将胶水涂布到基材表面，然后使用加热或uv辐照的方法固化。在液相处理方法中，存在一个缺点：溶剂、反应介质的存在，可能与基材发生反应，破坏基材结构，产生潜在的危害。

2、等离子体增强化学气相沉积(pecvd)是一种化学气相沉积工艺，在低压下使用辉光放电产生的等离子体活化单体，产生高活性的单体自由基或离子片段，沉积到基材表面反应成膜。pecvd具有：沉积速率快，成膜质量好，膜层均匀，针孔较少，不易龟裂等优点，反应过程中不需要液相溶剂，不会对基材产生破坏，因此，使用pecvd技术为制备涂层提供了更好的选择。

3、以等离子体增强化学气相沉积(pecvd)的方法形成等离子体聚合涂层，等离子聚合单体的选择是其研究的重要课题之一。

技术实现思路

1、本发明的具体实施方式提供一种具有良好的疏水疏油性及成膜速度的等离子聚合涂层及其制备方法，具体方案如下：

2、一种涂层，所述涂层为基材接触包含单体α和单体β的等离子体，从而在所述基材的表面等离子体聚合形成的涂层；

3、其中，所述单体α的结构如下式(1)所示，

4、

5、式(1)中，l为连接部分，r1为c1-c10的亚烷基或c1-c10的卤代亚烷基，r2为c1-c10的烷基或c1-c10的卤代烷基，x为连接键或氧原子，m为1～10的整数，m个r1x基团相互独立；

6、所述单体β的结构如下式(2)所示，

7、

8、式(2)中，r3、r4和r5分别独立的选自为氢原子、c1-c10的烷基或c1-c10的卤代烷基，r6为c1-c10的亚烷基、c1-c10的取代亚烷基、c1-c10的亚烷氧基或c1-c10的取代亚烷氧基。

9、可选的，所述l为连接键、c1-c4的亚烷基或c1-c4的卤代亚烷基。

10、可选的，所述r1为c1-c10的全氟代亚烷基，r2为c1-c10的全氟代烷基。

11、可选的，所述单体α的结构如下式(3)所示，

12、

13、式(3)中，n为1～10的整数。

14、可选的，所述l为连接键，n为1。

15、可选的，所述单体α的重均分子量mw为200～1000。

16、可选的，所述r3、r4和r5分别独立的选自为氢原子或甲基。

17、可选的，所述r6为c1-c4的亚烷基。

18、可选的，所述单体β选自为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-羟甲基丙烯酸乙酯、2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯、2-丙烯酸-2-羟基-1,3-丙二酯、2-丙烯酸-2-羟基丙基酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的一种或多种。

19、可选的，所述单体α和单体β的摩尔比为1：9～9：1。

20、可选的，所述单体α和单体β的摩尔比为1；3～3:1。

21、可选的，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。

22、一种以上所述的涂层的制备方法，包括以下步骤：

23、提供基材，将基材置于等离子体反应器中，将气态形式的所述单体α和单体β通入所述等离子反应器，等离子体放电，在所述基材表面等离子体聚合形成所述涂层。

24、可选的，所述等离子体放电为脉冲等离子体放电，其中，脉冲功率为10w～500w，脉冲占空比为0.1％～90％，所述脉冲输出的放电时间为200s～36000s。

25、一种器件，所述器件的至少部分表面具有以上所述的涂层。

26、本发明具体实施方式的涂层，由一端为羧端基，一端为疏水链的单体α和具有丙烯酸酯结构单元和羟基的单体β等离子体聚合形成，所述涂层具有良好的疏水疏油性及成膜速度。

技术特征：

1.一种涂层，其特征在于，所述涂层为基材接触包含单体α和单体β的等离子体，从而在所述基材的表面等离子体聚合形成的涂层；

2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述l为连接键、c1-c4的亚烷基或c1-c4的卤代亚烷基。

3.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述r1为c1-c10的全氟代亚烷基，r2为c1-c10的全氟代烷基。

4.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述单体α的结构如下式(3)所示，

5.根据权利要求4所述的涂层，其特征在于，所述l为连接键，n为1。

6.根据权利要求5所述的涂层，其特征在于，所述单体α的重均分子量mw为200～1000。

7.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述r3、r4和r5分别独立的选自为氢原子或甲基。

8.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述r6为c1-c4的亚烷基。

9.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述单体β选自为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-羟甲基丙烯酸乙酯、2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯、2-丙烯酸-2-羟基-1,3-丙二酯、2-丙烯酸-2-羟基丙基酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述单体α和单体β的摩尔比为1：9～9：1。

11.根据权利要求10所述的涂层，其特征在于，所述单体α和单体β的摩尔比为1:3～3:1。

12.根据权利要求1所述的涂层，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。

13.一种如权利要求1-12任意一项所述的涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

14.根据权利要求13所述的涂层的制备方法，其特征在于，所述等离子体放电为脉冲等离子体放电，其中，脉冲功率为10w～500w，脉冲占空比为0.1％～90％，所述脉冲输出的放电时间为200s～36000s。

15.一种器件，其特征在于，所述器件的至少部分表面具有权利要求1-12中任一项所述的涂层。

技术总结本发明具体实施方式提供一种涂层及其制备方法，所述涂层由一端为羧端基，一端为疏水链的单体α和具有丙烯酸酯结构单元和羟基的单体β等离子体聚合形成，所述涂层具有良好的疏水疏油性及成膜速度。技术研发人员：宗坚,吴宗超,康必显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：技术公布日：2024/6/26