木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法技术

本发明专利技术提供一种木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法，包括以下步骤：以下用量为重量份：步骤1)、PVA胶液的配制；步骤2)、弹性体印章复合液的配制；弹性体印章复合液为PDMS弹性体印章复合液或者聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液，采用以下两种方式之一配制：2.1)、PDMS弹性体印章复合液的配制；2.1)、聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液的配制；步骤3)、仿植物叶片效应木/竹基装饰材的制备；本发明专利技术通过软印刷技术手段将植物叶片微观表面微纳结构仿生制备到木竹基装饰材表面，可有效解决木竹基材因吸湿受潮而出现开裂、变形、霉变、蛀虫等缺陷，可有效延长装饰材的使用寿命、增加制品的附加值。材的使用寿命、增加制品的附加值。

【技术实现步骤摘要】
木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法


[0001]本专利技术涉及仿生植物叶片技术，具体涉及一种木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法。

技术介绍

[0002]木/竹基家具装饰材一般为花纹美观、质地优良树种，具有生长周期短、可再生、优良的物理性质和力学性能等特点。但是作为木质纤维材料，木、竹材内部多孔结构及自身的多羟基等化学组成，使之具有较强的亲水吸湿性。在加工、使用或贮存时，长时间处于湿度相对较大的环境下，木、竹材的体积和各个方向的尺寸在吸收水分后都会有所变化，一定程度上会使其强度有所降低；此外，因木、竹材不同部位吸湿程度的差异性，造成材料局部含水率不同，易出现开裂、变形、霉变、蛀虫等缺陷，进而影响其尺寸稳定性、力学性能、使用寿命及应用价值等。
[0003]受自然界植物叶片特殊表界面与性能的启发，如荷叶表面微纳米乳突结构所展现的“荷叶效应”、新鲜玫瑰花瓣多层次微纳乳突状结构呈现的超疏水高黏附特性、花生叶表面特殊的微纳米多尺度丘陵状结构所呈现的高黏附超疏水特性、水稻叶多级复合结构赋予的超疏水各向异性滚动特性，以及芋头叶、甘蓝的超疏水自清洁特性等。由于植物叶片表面特殊微观结构过于精细，目前常用的技术难以准确的仿制其表面形貌，因此无法充分利用遗态材料奇特的多功能特性。
[0004]随着仿生技术逐渐的成熟，为制备微纳米结构表面提供了操作便捷、成本低、效率和精度高的条件。软印刷技术是仿生科技的一种新方法，其核心是以弹性体印章，将植物叶片表面天然的微纳结构复制转印至木竹基材表面，待弹性体固化后移除叶片，便可得到具有类植物叶片微表面构造的基材。可有效延长装饰材的使用寿命、增加制品的附加值。
[0005]因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法，用该方法制备的类植物叶片表面特异性能木/竹基家具装饰材具有疏水的多功能表面，可有效解决木竹基材因吸湿受潮而出现开裂、变形、霉变、蛀虫等缺陷，可有效延长装饰材的使用寿命、增加制品的附加值。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法，包括以下步骤，以下用量为重量份：
[0008]步骤1)、PVA胶液的配制；
[0009]将10
‑
30份粉状胶粘剂加入至100
‑
200份溶剂中，按(0.5～3)：10的摩尔质量比例混合溶解；然后以60
‑
90℃、300
‑
400转/分(r/min)的转速充分搅拌至均匀透明，保温30min后，冷却至常温后得到PVA胶液，PVA胶液放置备用；
[0010]步骤2)、弹性体印章复合液的配制；弹性体印章复合液为PDMS弹性体印章复合液或者聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液，采用以下两种方式之一配制：
[0011]2.1)、PDMS弹性体印章复合液的配制：
[0012]将100
‑
200份聚二甲基硅氧烷和固化剂按照10：(0.5～3)的摩尔质量比例混合，在350r/min的转速下充分搅拌至均匀透明即配制成PDMS混合液，静置至气泡完全消失后得到PDMS弹性体印章复合液；
[0013]2.2)、聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液的配制：
[0014]①
称取1
‑
2份的烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐(OS)和十二烷基硫酸钠(SLS)，与10
‑
20份的去离子水溶解，然后滴加100
‑
200份的苯乙烯，均匀搅拌配制得到复合预乳液(PE)。
[0015]②
在50～70℃下自动控温油浴锅内，将1
‑
2份1mol/L的引发剂过二硫酸钾(KPS)的水溶液与20～40份的复合预乳液(PE)在四口烧瓶内混合。将剩余的复合预乳液(PE)与2
‑
4份1mol/L的引发剂KPS、过氧化二苯甲酰(BPO)缓慢滴加到四口烧瓶中，整个滴加时间设定为在2h，在70
‑
80℃、300
‑
400r/min的速率下均匀搅拌，直至四口烧瓶内乳液的蓝色褪去，保温30min，冷却至室温取出即得到聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液。
[0016]步骤3)、仿植物叶片效应木/竹基装饰材的制备：
[0017]3.1)、将植物叶片修剪成合适的大小，然后将其平整铺在玻璃板上，将步骤2)配好的弹性体印章复合液，均匀滴加覆盖在植物叶片表面，除去气泡，放在60
‑
70℃真空干燥箱中2
‑
5小时烘干；取出，轻轻撕下叶片表面固化成型弹性体膜，得到具有反面植物叶片微观结构的弹性体膜；
[0018]3.2)、在木/竹基装饰材各端部表面均匀涂饰步骤1)制备的PVA胶液，然后将具有步骤3.1)所得的具有反面植物叶片微观结构的弹性体膜的均匀贴在木/竹基装饰材试样上，并施加10N
‑
30N的压力，室温下放置12h后，剥离具有反面植物叶片微观结构的弹性体膜，即得到具有正面植物叶片结构的木/竹基材表面。
[0019]作为对本专利技术木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法的改进：
[0020]所述的植物叶片是荷叶或者新鲜玫瑰花瓣。
[0021]作为对本专利技术木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法的改进：
[0022]所述的粉状胶粘剂选择聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)其中的一种；所述的溶剂选择去离子水或无水乙醇或甲醇或正丁醇等其中的一种。
[0023]本专利技术木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法的技术优势为：
[0024]自然界的植物叶片表面经长期自然选择的进化演绎，其自身多层次、多尺度、分级的特殊精密微纳结构，赋予了叶片表面具有超疏水、自清洁、耐老化、高黏附、耐酸碱、光反射等奇特功能。本专利技术通过软印刷技术手段将植物叶片微观表面微纳结构仿生制备到木竹基装饰材表面，可有效解决木竹基材因吸湿受潮而出现开裂、变形、霉变、蛀虫等缺陷，可有效延长装饰材的使用寿命、增加制品的附加值。而且这种方法具有操作简单、成本低、效率和精度高、可反复多次使用、无污染等优点。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。
[0026]实施例1
[0027]1、称取原料
[0028][0029]2、PVA胶液的配制：
[0030]配制100g/kg的PVA胶液，称取6g的PVA于烧杯中，加入54g的去离子水，静置0.5h溶胀后倒入三口瓶中，在自动控温油浴锅内，以80℃、300r/min的制备条件充分搅拌溶解至均匀透明的胶液。冷却后取出PVA胶液放置备用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木/竹基家具装饰材表面遗态法仿生植物叶片微纳结构及性能的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，以下用量为重量份：步骤1)、PVA胶液的配制；将10
‑
30份粉状胶粘剂加入至100
‑
200份溶剂中，按(0.5～3)：10的摩尔质量比例混合溶解；然后以60
‑
90℃、300
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400转/分(r/min)的转速充分搅拌至均匀透明，保温30min后，冷却至常温后得到PVA胶液，PVA胶液放置备用；步骤2)、弹性体印章复合液的配制；弹性体印章复合液为PDMS弹性体印章复合液或者聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液，采用以下两种方式之一配制：2.1)、PDMS弹性体印章复合液的配制：将100
‑
200份聚二甲基硅氧烷和固化剂按照10：(0.5～3)的摩尔质量比例混合，在350r/min的转速下充分搅拌至均匀透明即配制成PDMS混合液，静置至气泡完全消失后得到PDMS弹性体印章复合液；2.2)、聚苯乙烯(PS)弹性体印章复合乳液的配制：
①
称取1
‑
2份的烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐(OS)和十二烷基硫酸钠(SLS)，与10
‑
20份的去离子水溶解，然后滴加100
‑
200份的苯乙烯，均匀搅拌配制得到复合预乳液(PE)。
②
在50～70℃下自动控温油浴锅内，将1
‑
2份1mol/L的引发剂过二硫酸钾(KPS)的水溶液与20～40份的复合预乳液(PE)在四口烧瓶内混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发鹏，范红伟，苏连锋，汤玉训，陈宏鹏，陈虹，吕森强，陆智勇，金赵敏，翁伟明，
申请(专利权)人：中杭监测技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：