[发明专利]一种具有高润湿的复合材料及其应用

说明书

本发明属于化工材料领域，具体涉及具有高润湿的复合材料及其应用，更具体涉及含有表面活性剂的复合材料，该复合材料，包括以下组分：组分A和组分B；其中，组分A为表面活性剂，优选为生物表面活性剂，具体地选自槐糖脂、月桂酰谷氨酸钠、椰油酰甘氨酸钠、NP‑7、NP‑9、NP‑10、NSS或Triton X100；组分B选自柠檬烯、甜橙精油、陈皮精油、松树精油或柠檬烯。通过对该复合材料进行润湿力性能测试，在槐糖脂的表面活性剂特殊性质下经过与试剂的共同作用，能检测到明显的润湿力提升。

技术领域

本发明属于化工材料领域，具体涉及具有高润湿的复合材料及其应用，更具体涉及含有表面活性剂的复合材料。

背景技术

亲疏水性是界面的重要特征，在固液界面，接触角是用来表征界面亲疏水性能的关键参数，用来表征液体在界面上的铺展程度。当液滴与固体表面接触，它或者仍保持为液滴形态或在表面铺展成液膜，这一性质通常由接触角(CA)来衡量。对于一个固体表面，当它与水或油的接触角接近0°，称之为超亲水或超亲油表面；接触角大于150°，则称为超疏水或超疏油表面。超疏水表面因其优异的自洁排水性能可望在高科技领域和日常生活等方面有美好的应用前景。目前通过对荷叶表面微纳结构仿生已达到在亲水材料上制备超疏水表面的准商业化水平[1]。如水(雾)滴在经过紫外光辐照的二氧化钛纳米晶表面可以迅速铺展，这种超亲水材料已经成功的被用作防雾及自清洁的透明涂层来使用[2]。超疏水表面一般是指与水的接触角大于150°的表面，它在工农业生产和人们的日常生活中都有着极其广阔的应用前景，例如它可以用来防雪、防污染、抗氧化以及防止电流传导等。

生物表面活性剂具有可降解性、环境相容性、较低的临界胶束浓度等优点，使其备受关注。生物表面活性剂主要是由细菌和真菌产生的一类两亲分子，根据其生化性质主要分为糖脂、脂肽和磷脂。生物表面活性剂在环境修复、农业和食品业等领域具有广泛的应用前景。然而，由于生物表面活性剂生产成本高、产量低等原因限制其大量使用。

槐糖脂是一种性能优异的生物表面活性剂，分子结构上带有脂肪烃链构成的非极性疏水基，以及极性的亲水基，拥有化学方法难以合成的功能基团，分子结构复杂，具有较低的临界胶束浓度(CMC)，可有效降低液体的表面张力，表面张力至大约35mN/m。槐糖脂作为一种糖脂类生物表面活性剂能够利用表面活性剂具有特殊的性质，分子结构可以形成亲水基团向外，疏水基团向内的“胶束”，借助定向的吸附，通过把固体浸入表面活性剂溶液中，当溶液浓度增加至与临界胶束浓度相接近时，可以让物质吸附在固体表面，此时极性基团朝向固体，非极性基团朝向气相，形成吸附层，通过固体吸附层表面的碳氢基团，将原本的固体高能表面转化为低能表面，达到湿润作用。润湿性是固体表面的重要特征之一，它是由表面的化学组成和微观几何结构共同决定的。界面浸润性是材料科学的根本问题之一,润湿性调控的研究无论在探索新知识,还是创造新应用方面都有重要意义。

Wang J等[3]使用槐糖脂作为多杀霉素SC的润湿分散剂，确定槐糖脂具有降低多杀霉素悬浮剂粒径，提高悬浮剂稳定性的作用，适合用作多杀霉素悬浮剂的助分散剂，证明生物表面活性剂有望部分替代化学表面活性剂应用于农药悬浮剂中。

Wang K等[4]使用一定比例的鼠李糖脂和槐糖脂混合物构建了一种新型绿色可降解复合粉尘抑制剂配方，将煤灰的润湿速度从1.887mg/s优化到3.333mg/s。

Lin J等[5]利用槐糖脂具有更强的润湿反转性能作驱油剂，400min后析水率值仍能保持在25％，对试验区块原油降黏率超过85％。