[发明专利]一种木材表面仿生构建类玫瑰花高粘附超疏水结构的制备

说明书

本发明涉及一种木材表面仿生构建类玫瑰花超疏水结构的制备方法，属于木材界面技术领域。具体包括几个步骤：将新鲜洁净的玫瑰花瓣作为为母板，压印在聚二甲基硅氧烷(PDMS)上，得到模板，再采用模板印刷技术在木材表面二次转印出类玫瑰花瓣的显微结构表面的超疏水木材。本发明提供了制备一种木材表面仿生构建类玫瑰花瓣超疏水结构的制备方法，制备的仿生玫瑰花瓣结构的高粘附超疏水木材表面具有良好的超疏水水性能；水滴在高粘附超疏水木材表面的接触角为158°，把木材翻转过来，水滴仍然粘附在木材表面。

技术领域

本发明属于木材界面技术领域，具体涉及一种木材表面仿生构建类玫瑰花高粘附超疏水结构的制备。

背景技术

木材作为一种天然生物质材料，拥有众多的天然优良特性，也不可避免的存在缺陷。其中，环境湿度和水分对木材的性能影响很大，含水率较高的木材易受到真菌腐朽和虫蛀，使木材材质劣化，力学强度和尺寸稳定性降低。而自然界中有许多生物可以改变自身表面的润湿性，以达到无污染、自清洁、防氧化等特殊性能。比如荷叶等表面的滴水不沾特性，蜘蛛网丝方向性集水效应，超疏水各向异性的水稻叶表面的水滴更容易沿着平行于水稻叶边缘的方向流动，花生叶高黏附和超疏水的性能，水黾在水面自由行走，壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能贴在天花板上快速爬行等。

目前，对木材表面制备高黏附性超疏水纳米机构的研究和应用还不是很普及。但木材的应用领域和木材的表面性能有着很大的关系，而木材的改性是当今社会发展需要解决和进步的永恒的主题，以实现木材的综合利用，从而制备出具有高附加值的新型功能性木质材料，以拓展木材的应用领域。通过仿生学研究，将生物的超疏水结构通过模压印刷的方法制备超疏水木材，已成为研究超疏水木材的热点。但目前国内相关研究的制备方法较为繁琐，操作要求过高，溶液配制难，成本高。

基于此，在木材表面有效的制备类玫瑰花瓣高粘附超疏水结构，可以有效的增加木材的附加应用价值，扩宽木材的实际应用领域。

发明内容

针对现有的技术中存在的问题，本发明旨在提供了一种木材表面仿生构建类玫瑰花高粘附超疏水结构的制备方法，可以实现木材拒水性能，具体操作简单、制备方法简易且成本低、绿色环保。

为此，本发明提出一种木材表面仿生构建类玫瑰花高粘附超疏水结构的制备，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）对木材、具有高粘附超疏水特性的生物进行超声清洗；

（2）制备PDMS溶液，主剂PDMS与固化剂的体积比为10:1；磁力搅拌均匀，静置消除气泡；

（3）将（2）中溶液倒在干净的载玻片上，把（1）中的高粘附超疏水生物正面压印在上面，真空抽气排出下面的气泡，一定温度中适当时间进行固化，分离母版，得到制备具有超疏水生物表面结构的模板；

（4）将（1）中木材放入培养皿中，倒入（2）中溶液，涂匀；用（3）中的PDMS模板压紧在上面，干燥固化后将交联PDMS衬底从木材上剥离出来，制备出类高粘附超疏水生物表面木材。

在本发明进一步实施方案中，所述步骤（2）中的PDMS溶液加入固化剂为184硅橡胶。

在本发明进一步实施方案中，所述步骤（3）中所述的PDMS模板的厚度为2mm-

4mm，优选3mm。

在本发明进一步实施方案中，所述步骤（3）中的适当温度为50℃~70℃，优选60℃；时间为1~3h，优选2h。

在本发明进一步实施方案中，所述步骤（3）中木材表面的聚合物厚度为2mm-4mm，优选3mm。

在本发明进一步实施方案中，所述步骤（4）中的高粘附超疏水生物选自玫瑰花花瓣，月季花花瓣，优选玫瑰花瓣。

本发明具有的优点在于：