[发明专利]一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法。

背景技术

木材中具有的天然纤维使其成为各个领域广泛使用的一种原材料。然而，当木材表面暴露在户外后一段时间，由于木材表面具有化学活性的区域，在紫外光的照射下会加速其反应，而木材三大素(纤维素、半纤维素和木质素)中含有大量的吸水基团，这些吸水基团易从大气中吸附水分子，使木材发生干缩湿胀的现象，这些将导致木材在其物理性能上发生降解。此外，木材作为一种有机材料，很容易被微生物、酸、碱等腐蚀。因此，由于木材的这些降解现象，木材的使用受到了极大的限制。而原始的木材处理方法，不能赋予木材长久使用且具有其他功能的特性。

发明内容

本发明是要解决现有木材长时间使用其物理性能会发生降解，易被微生物、酸、碱等腐蚀，且原始的木材处理方法不能赋予木材长久使用及具有其他功能特性的问题，而提供了一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法。

一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、在室温及功率为5W～100W下，将硼酸、氟钛酸铵和蒸馏水混合，并磁力搅拌25min～35min，得到混合液，再向混合液中滴加质量百分数为1％～20％的盐酸溶液调节pH至1～6，得到调节pH后的混合液；

所述的混合液中硼酸的浓度为1mol/L～10mol/L；所述的混合液中氟钛酸铵的浓度为1mol/L～10mol/L；

二、将木材清洗并烘干，得到清洗烘干后的木材，然后将清洗烘干后的木材放置在调节pH后的混合液中，并在温度为70℃～150℃下反应1h～24h，得到反应后的木材；

三、用去离子水清洗反应后的木材，并在温度为40℃～80℃下干燥23h～25h，即得到表面具有亲水性的木材；

四、在室温及功率为5W～100W下，将无水乙醇、氟硅烷和蒸馏水混合，然后将表面具有亲水性的木材放入无水乙醇、氟硅烷和蒸馏水的混合液中，磁力搅拌23h～25h，得到二次反应的木材；

所述的无水乙醇和氟硅烷的摩尔比为(1000～1):1；所述的无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为1:(50～1)；

五、用去离子水清洗二次反应的木材，并在温度为40℃～80℃下干燥23h～25h，即得到表面具有自修复功能的超疏水防腐木材。

本发明的有益效果是：本发明制备的木材可在在紫外光长期照射、强酸强碱长时间腐蚀及高温高湿条件的外界环境条件下仍具有自修复、自清洁的功能。

本发明用于一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法。

附图说明

图1是实施例一步骤五所制备的pH为1的表面具有自修复功能的超疏水防腐木材的接触角测试图；

图2是实施例一步骤五所制备的pH为1的表面具有自修复功能的超疏水防腐木材在紫外光下照射20h后的接触角测试图；

图3是实施例二步骤五所制备的pH为3的表面具有自修复功能的超疏水防腐木材接触角测试图；

图4是实施例二步骤五所制备的pH为3的表面具有自修复功能的超疏水防腐木材放在1mol/L的氢氧化钠溶液中一周后接触角测试图；

图5是实施例三步骤五所制备的pH为6的表面具有自修复功能的超疏水防腐木材接触角测试图；

图6是实施例三步骤五所制备的pH为6的表面具有自修复功能的超疏水防腐木材放在150℃蒸馏水中蒸煮10h后的接触角测试图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式所述的一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、在室温及功率为5W～100W下，将硼酸、氟钛酸铵和蒸馏水混合，并磁力搅拌25min～35min，得到混合液，再向混合液中滴加质量百分数为1％～20％的盐酸溶液调节pH至1～6，得到调节pH后的混合液；

所述的混合液中硼酸的浓度为1mol/L～10mol/L；所述的混合液中氟钛酸铵的浓度为1mol/L～10mol/L；

二、将木材清洗并烘干，得到清洗烘干后的木材，然后将清洗烘干后的木材放置在调节pH后的混合液中，并在温度为70℃～150℃下反应1h～24h，得到反应后的木材；

三、用去离子水清洗反应后的木材，并在温度为40℃～80℃下干燥23h～25h，即得到表面具有亲水性的木材；