[发明专利]一种典型针叶材超疏水表面的构筑方法

说明书

本发明提供了一种典型针叶材超疏水表面的构筑方法，包括如下步骤：步骤S1，基材表面预处理；步骤S2，纳米Cu₂O改性酚醛树脂共混液制备；步骤S3，稀释和喷涂处理；步骤S4，硬脂酸乙醇溶液常压浸渍。本发明提以酚醛树脂胶粘剂为载体、纳米Cu₂O为疏水材料，采用喷涂法，结合低表面能物质硬脂酸，对典型针叶材进行超疏水表面的构筑改性，疏水效果佳。本发明喷涂工艺简单易行，原料价格低廉，纳米Cu₂O为酚醛树脂胶粘剂合成过程中同时生成，显著降低了典型针叶材超疏水表面的制备成本，具有成本低、易操作且疏水防护效果佳的特点，可规模化生产，应用前景广阔，实用性佳，具有较高的工业推广价值，为大批量、大尺寸超疏水木材的工业化生产提供了有利条件。

技术领域

本发明属于木材保护与改性技术领域，具体涉及一种典型针叶材超疏水表面的构筑方法。

背景技术

超疏水表面是指水静态接触角大于150°的固体表面，由于其在工业应用中具有重要意义，近年来受到了各行业的极大关注。超疏水表面和涂层的应用非常广泛，包括但不限于自清洁、耐污、防结冰、防雾、防水透气服装、防腐蚀涂料、油水分离、微流体减阻和液体运疏等。纤维素基超疏水材料的制备，作为目前的一个研究热点也引起了很多学者的注意。

木材具有重量轻、强度高、易加工、再生周期短、全球资源丰富等优点，尤其典型针叶材，其解剖分子比较简单，排列也比较规则，内部的管胞可提供机械支持，因此，针叶材在住宅、家具等方面的用途也不断得到拓展，一直是建筑行业中必不可少的工程材料。但因组分中含有羟基等大量亲水基团，使其产生极强的吸水性，所以，木制品在实际应用中易于出现干缩湿胀、生物耐久性低等弊端，缩短和降低了木材的使用寿命及性能。此外，木材是一种各向异性材料，同一方法对不同切面处理时可能存在不同的改性效果。根据以往的研究，制备超疏水表面有两种途径：（1）在低表面自由能物质表面构筑微纳米级粗糙度；（2）用低表面自由能材料对粗糙基底进行化学改性；途径一的制备方法成本较高，途径二的制备方法操作繁杂，上述两途径均存在不能同时在木材横、径、弦三切面构筑超疏水表面的技术缺陷。

因此，研发一种低成本、易操作且在木材横、径、弦三切面均能构筑超疏水表面的方法，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种典型针叶材超疏水表面的构筑方法，以酚醛树脂胶粘剂为载体、纳米Cu₂O为疏水材料，通过喷涂法，结合低表面能物质硬脂酸，可在典型针叶材横、径、弦三个切面上实现超疏水表面的构筑，疏水效果佳且操作简便，纳米Cu₂O为酚醛树脂胶粘剂合成过程中同时生成，显著降低了典型针叶材超疏水表面的制备成本，实用性佳，利于规模化生产，应用前景广阔。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种典型针叶材超疏水表面的构筑方法，包括如下步骤：

步骤S1，基材表面预处理：先用砂纸对典型针叶材基材的表面进行砂光处理，再用空压机压力吹扫表面，随后依次用蒸馏水、医用酒精清洗表面，以除去表面的灰尘和杂质，再将典型针叶材基材置于烘箱内干燥，干燥完毕后保存待喷涂；