一种仿生超疏水性木材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用纳米粒子和疏水剂构建仿生超疏水性木材及其制备方法，超疏水性木材的制备步骤如下：(1)在木材表面涂覆一层聚多巴胺涂层；(2)使用硅烷偶联剂、纳米粒子与交联剂在涂覆聚多巴胺涂层的木材表面构建微纳米粗糙结构；(3)使用疏水剂物质对改性木材进行低表面功能化处理；超疏水性木材的水接触角达150～160°，且具备稳固、耐受的优良性能。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术的方案设计合理，能够简单高效地在木材表面构建微纳米粗糙结构及引入疏水基团，所制备的超疏水性木材具备优良的超疏水性、稳固性以及耐受性，并且通过仿生的方法给未来的发展提供新思路，该制备工艺简单、能耗低，具有良好的经济效应。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生超疏水性木材及其制备方法
本专利技术属于木材改性领域，具体涉及一种仿生超疏水性木材及其制备方法。
技术介绍
一直以来，人类的生活离不开木材的使用，木材作为使用历史最为悠久，文化底蕴最为丰富的天然可再生材料，具备独特的使用价值及优良的可持续利用性，被广泛运用在木结构建筑设计、室内外装饰和家具生产制造等领域。然而，木材属于多孔性材料，其组成物质纤维素与半纤维素含有大量的亲水性羟基，容易吸水破坏，真菌腐朽，极大地限制了木材的推广使用，因此，对木材进行疏水化处理引起了广大研究人员的注意。基于仿生“荷叶效应”，在木材表面均匀地负载一定层数的无机纳米粒子，增加粗糙度的同时也在液体与固体间形成微小空腔，因液体与空气间高达180°的接触角，捕捉的空气可赋予木材表面一定的疏水特性。疏水剂物质常用的就是引入硅氧烷类和含氟聚合物。通过化学手段进行改性，从而阻止羟基与氢键形成作用，主要是将木材中天然的羟基转化成疏水的乙酰基，同时可产生酯的增容效应，提高了木材的尺寸稳定性。对于超疏水性木材的构建，中国专利申请201510260258.X公开了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生超疏水性木材，其特征在于，制备步骤如下：/n(1)在木材表面涂覆聚多巴胺涂层；/n(2)使用硅烷偶联剂、纳米粒子与交联剂在涂覆聚多巴胺涂层的木材表面构建微纳米粗糙结构；/n(3)使用疏水剂物质对改性木材进行低表面能处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿生超疏水性木材，其特征在于，制备步骤如下：
(1)在木材表面涂覆聚多巴胺涂层；
(2)使用硅烷偶联剂、纳米粒子与交联剂在涂覆聚多巴胺涂层的木材表面构建微纳米粗糙结构；
(3)使用疏水剂物质对改性木材进行低表面能处理。


2.根据权利要求1所述的一种仿生超疏水性木材，其特征在于：所述步骤(1)中的工艺为，清洗干燥后的木材置于反应釜中，按质量百分比添加0.1％～0.5％的盐酸多巴胺溶液，用三羟甲基氨基甲烷(Tris)调节溶液的pH为8.5～9，在温度为50～60℃下反应15～20小时，后取出在无水乙醇溶液中清洗一遍，清水清洗两遍，并于80℃恒温干燥箱中干燥24小时，得到涂覆聚多巴胺涂层的木材。


3.根据权利要求1所述的一种仿生超疏水性木材，其特征在于：所述步骤(2)的工艺为，将权利要求2所得的木材置于反应釜中，添加纳米粒子0.5～5份，95％的乙醇溶液80份，偶联剂1～5份，反应温度为70～80℃，一定时间后添加交联剂5～10份，继续反应2～5小时，完成后用无水乙醇清洗3遍晾干得到表面构建微纳米粗糙结构的聚多巴胺涂层木材。


4.根据权利要求1所述的一种仿生超疏水性木材，其特征在于：所述步骤(3)的工艺为，将权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志永，熊彬妊，廖木荣，孙仪，黄嘉雯，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45