一种农用模拟叶片表面疏水程度的材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种农用模拟叶片表面疏水程度的材料及其制备方法，本发明专利技术基于长链有机硅烷与水的单步化学反应，产生可分散在溶剂中的硅氧烷聚集体。通过改变长链有机硅烷的类型和/或长链有机硅烷与水的化学计量比，简单地浸入或喷涂涂层混合物，可以获得不同的疏水性的各种成分和尺寸的固体材料，以解决现有雾滴沉积性能等植保实验方法中存在检测手段单一、误差大等问题。且本发明专利技术能够同时兼顾反映不同疏水性叶片表面的真实性质且制备简单、环境友好、健康，可用于模拟真实叶片表面的雾滴检测的材料和方法，具有更高的可重现性和更小的误差性，能够对植保实验中亲/疏水性农药药液喷雾在叶面的沉积性能有更准确的定性和定量分析。析。析。

A material for simulating the surface hydrophobicity of agricultural blades and its preparation method

The invention discloses a material for simulating the degree of hydrophobicity on the surface of agricultural blades and a preparation method thereof. The invention is based on the one-step chemical reaction of long-chain organosilane and water to produce siloxane aggregates that can be dispersed in solvents. By changing the type of long-chain organosilane and / or the stoichiometric ratio of long-chain organosilane to water, and simply immersing or spraying the coating mixture, solid materials with different hydrophobicity and various components and sizes can be obtained, so as to solve the problems of single detection means and large errors in the existing plant protection experimental methods such as droplet deposition performance. Moreover, the invention can reflect the real properties of different hydrophobic leaf surfaces at the same time, and has the advantages of simple preparation, environmental friendliness and health. It can be used as a material and method for simulating the fog drop detection on the real leaf surface, has higher reproducibility and smaller error, and can have more accurate qualitative and quantitative analysis on the deposition performance of hydrophilic / hydrophobic pesticide liquid spray on the leaf surface in plant protection experiments. Analysis. Analysis< br/>

【技术实现步骤摘要】
一种农用模拟叶片表面疏水程度的材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于喷雾质量评价用具
，具体涉及一种农用模拟叶片表面疏水程度的材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]植保是农业管理中重要的环节。在植保机械的作业过程当中，一般会采用喷雾的方式进行施药。施药机械多种多样，因而会使田间的实际喷雾效果差异性很大。为了测定雾滴沉积情况和掌握雾滴分布规律，一般采用对水敏感、显色的水敏纸来模拟叶片，对喷雾效果进行分析。
[0003]水敏纸一般采用滤纸、铜版纸、合成纸、相纸中的任意一种，水敏纸对一切含有水的液滴都敏感，因而在实际应用过程中并不能科学直观的体现出各种植物叶片表面不同的疏水性质，更难以兼顾不同药液在疏水叶面的沉积性能。目前仍然缺乏能够同时真实反映不同疏水性叶片表面性质且可以简单制备、用于雾滴检测的材料和方法。
[0004]例如，公开号为CN103604730A的专利文献，提出了一种用于雾滴沉积检测时反应灵敏、显色稳定直观的水敏感组合物的制备方法，该方法生产工艺简单、生产成本低廉、经济性好。但是该方法在实际应用中并不能真实反映叶片表面不同的疏水性，且误差较大。
[0005]又如，公开号为CN113884285A的专利文献，提出了一种基于水敏纸法的便携式在线反馈雾滴沉积量系统，所述系统通过将水敏纸面转向摄像头拍摄面，由摄像头拍摄水敏纸图片，将图片信息采集来检测药液沉积效果。但是该方法并不能有效地反应疏水叶面的雾滴沉积效果。

技术实现思路

[0006]为了改善上述技术问题，本专利技术提供一种组合物，所述组合物包括烷基三甲基氯化硅和水。
[0007]根据本专利技术的实施方案，所述组合物中，所述烷基三甲基氯化硅与水的摩尔比为1:(0～10)，优选为1:(1～5)，示例性为1:1、1:2、1:3、1:5、1:8、1:10。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述烷基三甲基氯化硅选自十八烷基三氯硅烷(OTS)、十六烷基三氯硅烷(HTS)、十二烷基三氯硅烷(DTS)和甲基三氯硅烷(MTS)中的至少一种。
[0009]根据本专利技术的实施方案，所述水为去离子水。
[0010]本专利技术还提供上述组合物的制备方法，包括将烷基三甲基氯化硅与水混合，聚集反应，得到所述组合物。
[0011]根据本专利技术的实施方案，所述制备方法包括将烷基三甲基氯化硅加入水中，涡旋混合，再经过超声处理并二次涡旋混合，得到所述组合物。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述涡旋的速度为3000～3500rpm，示例性为3000rpm、3200rpm、3500rpm；所述涡旋的时间为5s～20s，示例性为5s、10s、15s、20s。
[0013]根据本专利技术的实施方案，所述超声处理的时间为5～20s，示例性为5s、10s、20s。
[0014]根据本专利技术的实施方案，所述聚集反应的时间为30min
‑
120min，示例性为30min、60min、120min。
[0015]本专利技术还提供上述组合物在制备检测试纸中的应用。
[0016]本专利技术还提供一种检测试纸，所述检测试纸包括上述组合物。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述检测试纸纸还包括基材。优选地，所述检测试纸包括基材、涂敷或/和浸润于所述基材上的上述组合物。
[0018]根据本专利技术的实施方案，所述基材为固体基材，例如可以选自滤纸、载玻片和无纺布中的至少一种。
[0019]本专利技术还提供上述检测试纸的制备方法，包括将所述组合物涂敷或/和浸润于所述基材上，得到所述检测试纸。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述制备方法还包括将所述组合物与溶剂混合。优选地，所述溶剂可以为正己烷。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述组合物与溶剂的体积为1:(20
‑
1000)，示例性为1:20、1:40、1:50、1:80、1:100。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述浸润的时间为10min
‑
720min，示例性为10min、50min、100min、200min、300min、420min、480min、600min、720min。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述制备方法还包括将浸润处理过的固体基材从溶液中取出、洗涤、干燥。
[0024]优选地，所述洗涤溶剂可以为己烷。
[0025]本专利技术还提供上述检测试纸在模拟真实叶片表面的雾滴沉积效果中的应用。
[0026]本专利技术的有益效果:
[0027](1)本专利技术基于长链有机硅烷与水的单步化学反应，产生可分散在溶剂中的硅氧烷聚集体。通过改变长链有机硅烷的类型和/或长链有机硅烷与水的化学计量比，简单地浸入或喷涂涂层混合物，可以获得不同的疏水性的各种成分和尺寸的固体材料，以解决现有雾滴沉积性能等植保实验方法中存在检测手段单一、误差大等问题。
[0028](2)本专利技术简单、省时高效的制备了模拟不同植物叶片表面疏水性的材料；能够同时兼顾反映不同疏水性叶片表面的真实性质且制备简单、环境友好、健康，可用于模拟真实叶片表面的雾滴检测的材料和方法，具有更高的可重现性和更小的误差性。
[0029](3)与传统的水敏纸相比，本专利技术综合考虑了实验过程中液滴在疏水表面的溅射流失；因而能够对植保实验中不同药液在叶面的沉积性能有更准确的定性和定量分析；并有望在农业测量
上为实际应用提供一种通用且实用的表面改性方法。
[0030](4)本专利技术基于长链有机硅烷与水的单步化学反应，产生可分散在溶剂中的硅氧烷聚集体，其无氟成分最大限度地减少了潜在的环境和健康危害，使用方便、效率高，有利于准确地对田间作业植保机械的喷雾效果进行更加科学全面的采集、测定，在快速准确采集雾滴形态参数的同时，亦可为判断植保机本身的性能优劣提供参考依据；是农业规范管理必需的信息采集工具，对雾滴沉积和雾滴分布规律的研究应用具有重要价值。
附图说明
[0031]图1为不同处理方法的改性滤纸对水的接触角。
[0032]图2为OTS处理的不同疏水性滤纸的微观结构扫描电镜图像。
[0033]图3为OTS处理的不同疏水性载玻片的微观结构扫描电镜图像。
[0034]图4为不同的烷基三甲基氯化硅改性的疏水性滤纸对水的接触角实验结果。
[0035]图5为改性的不同疏水性材料对水的接触角实验结果。
具体实施方式
[0036]下文将结合具体实施例对本专利技术的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本专利技术，而不应被解释为对本专利技术保护范围的限制。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均涵盖在本专利技术旨在保护的范围内。
[0037]除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0038]实施例1
[0039]1.处理改性的不同疏水性材料接触角测量
[0040]实验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其特征在于，所述组合物包括烷基三甲基氯化硅和水。2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物中，所述烷基三甲基氯化硅与水的摩尔比为1:(0～10)，优选为1:(1～5)。优选地，所述烷基三甲基氯化硅选自十八烷基三氯硅烷(OTS)、十六烷基三氯硅烷(HTS)、十二烷基三氯硅烷(DTS)和甲基三氯硅烷(MTS)中的至少一种。3.权利要求1或2所述的组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将烷基三甲基氯化硅与水混合，聚集反应，得到所述组合物。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将烷基三甲基氯化硅加入水中，涡旋混合，再经过超声处理并二次涡旋混合，得到所述组合物。优选地，所述涡旋的速度为3000～3500rpm；所述涡旋的时间为5s～20s。优选地，所述超声处理的时间为5～20s。优选地，所述聚集反应的时间为30min
‑
120min。5.权利要求1或2所述的组合物，和/或权利要求3或4所述的制备方法制备得到的组合物在制备检测试纸中的应用。6.一种检测试纸，其特征在于，所述检测试纸纸包括权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅琳，张良辰，范雅珣，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：