一种超疏水纸的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超疏水纸的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理；S2、制备偶联剂：将硅烷树脂水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，搅拌，静置，得到偶联剂悬浮液；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，烘烤得到纸面结构层；S6、制备溶液：向氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后，制得溶液；S7、二次喷涂。本发明专利技术的优点在于：简便易行，操作简单，设备投资小，可以进行规模化生产，具有良好的应用前景，其接触角可达到170°，而滚动角可达到3°，具有优良的超疏水性能，相比于普通疏水纸，其疏水性能有较大提升。

A preparation method of superhydrophobic paper

The invention relates to a preparation method of super hydrophobic paper, which comprises the following steps: S1, pretreatment; S2, preparation of silane coupling agent: resin hydrolysis coupling agent; S3, mixing: coupling agent into the mixer, mixing, static, by coupling agent suspension; S4, spraying a the coupling agent suspension by spraying machine evenly sprayed on the paper surface; S5, baking: copperplate paper into the oven, baking paper obtained structure layer; S6, preparation solution: add nano silica powder to fluorine ether solvent, with ultra high speed mixer for mixing, stirring, prepared S7, two times of spraying solution. The invention has the advantages of simple operation, simple equipment, small investment, can carry out large-scale production, it has a good application prospect, the contact angle can reach 170 degrees, while the rolling angle can reach 3 degrees, with excellent super hydrophobic properties, compared to ordinary hydrophobic paper, its hydrophobic performance has greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水纸的制备方法
本专利技术涉及超疏水材料
，特别是一种超疏水纸的制备方法。
技术介绍
纸是日常生活中常见的和不可缺少的物质。纸纤维因其含有亲水性基团，具有良好的亲水性。对纸的表面进行改性，赋予纸张表面超疏水性能，在纸表面形成近似于仿生的荷叶效应，可以提高纸的使用性能，使其具有疏水性和自清洁效应，从而扩大其使用范围。常用的方法是在纸表面涂布一层石蜡或沥青等防水物质，然而这些纸表面与水的接触角通常小于120°，且没有自清洁性。公开号为CN103711030A的中国专利文献公开了一种超疏水纸张的制备方法，将两种或两种以上的低熔点蜡热融混合，乳化后涂布于纸张表面，经热处理后形成亚微米-微米微观结构，产生超疏水现象，但是超疏水的接触角通常在150°左右，其疏水效果很难再有较大幅度的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种超疏水纸的制备方法，该方法简便易行，操作简单，设备投资小，可以进行规模化生产，具有良好的应用前景，其接触角可达到170°，而滚动角可达到3°，具有优良的超疏水性能，相比于普通疏水纸，其疏水性能有较大提升。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种超疏水纸的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将400～800目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加300～1000g的压力，进行打磨，得到无规则且粗糙的纸面结构；S2、制备偶联剂：将质量分数为1～5％的硅烷树脂水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，调节转速为100～200rpm，搅拌10～20min，静置5～7h后，得到偶联剂悬浮液，待用；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，将恒温烤箱温度调节到55～65℃，烘烤4～6min，在铜版纸表面形成一层附着力佳但防水且仍然粗糙的纸面结构层；S6、制备溶液：向质量分数为5～10％的氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，添加量为氟醚类溶剂质量的1～5％，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌速度为1000～1500rpm，搅拌均匀后，静置8～12min，制得溶液；S7、二次喷涂：将步骤S6制得的溶液通过喷涂机均匀喷涂在步骤S5制得的纸面结构层上，立即放入恒温烤箱内进行烘烤，控制恒温烤箱温度为110～130℃，烘烤4～6min，取出后，冷却至室温，得到超疏水纸。进一步地，所述硅烷树脂为有机硅烷树脂。进一步地，所述硅烷树脂的水解步骤为向硅烷树脂加入醋酸，调节pH值至3.5～5.5，水解得到偶联剂。进一步地，所述氟醚类溶剂为全氟聚醚。进一步地，步骤S6中，所述纳米氧化硅粉体的粒径为20～50nm。本专利技术具有以下优点：1、用本专利技术的方法制得的超疏水纸，其接触角可达到170°，而滚动角可达到3°，具有优良的超疏水性能，相比于普通疏水纸，其疏水性能有较大提升。2、本专利技术的制备方法简便易行，操作简单，设备投资小，可以进行规模化生产，具有良好的应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。【实施例1】一种超疏水纸的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将400目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加300g的压力，进行打磨，得到无规则且粗糙的纸面结构；S2、制备偶联剂：将质量分数为5％的硅烷树脂水解得到偶联剂，硅烷树脂为有机硅烷树脂；硅烷树脂的水解步骤为向硅烷树脂加入醋酸，调节pH值至3.5，水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，调节转速为200rpm，搅拌10min，静置7h后，得到偶联剂悬浮液，待用；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，将恒温烤箱温度调节到55℃，烘烤6min，在铜版纸表面形成一层附着力佳但防水且仍然粗糙的纸面结构层；S6、制备溶液：向质量分数为10％的氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，氟醚类溶剂为全氟聚醚，纳米氧化硅粉体的粒径为20nm，添加量为氟醚类溶剂质量的1％，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌速度为1500rpm，搅拌均匀后，静置12min，制得溶液；S7、二次喷涂：将步骤S6制得的溶液通过喷涂机均匀喷涂在步骤S5制得的纸面结构层上，立即放入恒温烤箱内进行烘烤，控制恒温烤箱温度为110℃，烘烤6min，取出后，冷却至室温，得到超疏水纸。【实施例2】一种超疏水纸的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将600目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加700g的压力，进行打磨，得到无规则且粗糙的纸面结构；S2、制备偶联剂：将质量分数为1～5％的硅烷树脂水解得到偶联剂，硅烷树脂为有机硅烷树脂；硅烷树脂的水解步骤为向硅烷树脂加入醋酸，调节pH值至4.5，水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，调节转速为150rpm，搅拌15min，静置6h后，得到偶联剂悬浮液，待用；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，将恒温烤箱温度调节到60℃，烘烤5min，在铜版纸表面形成一层附着力佳但防水且仍然粗糙的纸面结构层；S6、制备溶液：向质量分数为8％的氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，氟醚类溶剂为全氟聚醚，纳米氧化硅粉体的粒径为35nm，添加量为氟醚类溶剂质量的3％，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌速度为1300rpm，搅拌均匀后，静置10min，制得溶液；S7、二次喷涂：将步骤S6制得的溶液通过喷涂机均匀喷涂在步骤S5制得的纸面结构层上，立即放入恒温烤箱内进行烘烤，控制恒温烤箱温度为120℃，烘烤5min，取出后，冷却至室温，得到超疏水纸。【实施例3】一种超疏水纸的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将800目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加1000g的压力，进行打磨，得到无规则且粗糙的纸面结构；S2、制备偶联剂：将质量分数为1％的硅烷树脂水解得到偶联剂，硅烷树脂为有机硅烷树脂；硅烷树脂的水解步骤为向硅烷树脂加入醋酸，调节pH值至5.5，水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，调节转速为100rpm，搅拌20min，静置5h后，得到偶联剂悬浮液，待用；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，将恒温烤箱温度调节到65℃，烘烤4min，在铜版纸表面形成一层附着力佳但防水且仍然粗糙的纸面结构层；S6、制备溶液：向质量分数为5％的氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，氟醚类溶剂为全氟聚醚，纳米氧化硅粉体的粒径为50nm，添加量为氟醚类溶剂质量的5％，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌速度为1000rpm，搅拌均匀后，静置8min，制得溶液；S7、二次喷涂：将步骤S6制得的溶液通过喷涂机均匀喷涂在步骤S5制得的纸面结构层上，立即放入恒温烤箱内进行烘烤，控制恒温烤箱温度为130℃，烘烤4min，取出后，冷却至室温，得到超疏水纸。【实施例4】一种超疏水纸的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将500目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加800g的压力，进行打磨，得到无规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、预处理：将400～800目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加300～1000g的压力，进行打磨，得到无规则且粗糙的纸面结构；S2、制备偶联剂：将质量分数为1～5％的硅烷树脂水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，调节转速为100～200rpm，搅拌10～20min，静置5～7h后，得到偶联剂悬浮液，待用；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，将恒温烤箱温度调节到55～65℃，烘烤4～6min，在铜版纸表面形成一层附着力佳但防水且仍然粗糙的纸面结构层；S6、制备溶液：向质量分数为5～10％的氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，添加量为氟醚类溶剂质量的1～5％，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌速度为1000～1500rpm，搅拌均匀后，静置8～12min，制得溶液；S7、二次喷涂：将步骤S6制得的溶液通过喷涂机均匀喷涂在步骤S5制得的纸面结构层上，立即放入恒温烤箱内进行烘烤，控制恒温烤箱温度为110～130℃，烘烤4～6min，取出后，冷却至室温，得到超疏水纸。...

【技术特征摘要】
1.一种超疏水纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、预处理：将400～800目的砂纸固定在打磨机上，用该打磨机在铜版纸上按顺时针旋转，同时施加300～1000g的压力，进行打磨，得到无规则且粗糙的纸面结构；S2、制备偶联剂：将质量分数为1～5％的硅烷树脂水解得到偶联剂；S3、搅拌：将偶联剂放入搅拌机内，调节转速为100～200rpm，搅拌10～20min，静置5～7h后，得到偶联剂悬浮液，待用；S4、一次喷涂：将偶联剂悬浮液通过喷涂机均匀喷涂于铜版纸表面上；S5、烘烤：将铜版纸放入恒温烤箱，将恒温烤箱温度调节到55～65℃，烘烤4～6min，在铜版纸表面形成一层附着力佳但防水且仍然粗糙的纸面结构层；S6、制备溶液：向质量分数为5～10％的氟醚类溶剂添加纳米氧化硅粉体，添加量为氟醚类溶剂质量的1～5％，用超高速搅拌机进行搅拌，搅拌速...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴源，
申请(专利权)人：深圳市派旗纳米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44