[发明专利]一种多功能可修复超疏水木材的制备方法

摘要

本发明属于一种多功能可修复超疏水木材的制备方法，步骤是：（1）在木材表面涂覆透明聚二甲基硅氧烷（PDMS）底层，一方面填平木材表面微沟槽结构，另一方面作为疏水物质储存库；（2）配制全氟烃基甲基丙烯酸共聚物（PMC）/二氧化钛（TiO₂）有机/无机复合溶液；（3）将上述复合溶液喷涂于预置PDMS底层的木材表面，通过加热固化形成微/纳米二级粗糙结构，从而制得超疏水木材。本发明获得的超疏水木材具有疏水、疏油、光催化、耐光老化性能以及可修复功能，解决了以往制备的超疏水木材表面膜层机械稳定性差、易受有机污染物及紫外光侵害等缺陷。该方法操作简单，绿色环保，可规模化生产，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种多功能可修复超疏水木材的制备方法, 其特征在于：步骤如下,（1）以乙酸丁酯为溶剂，按照聚二甲基硅氧烷和固化剂10:1的比例，配制质量百分比浓度为7%～15%的聚二甲基硅氧烷溶液；（2）用以上配制的聚二甲基硅氧烷溶液对木材进行浸渍涂膜处理，浸渍涂膜时间为10～15 min；将浸渍涂膜处理后的木材在75～85ºC下，加热固化5～8 h，获得预置聚二甲基硅氧烷底层的木材，聚二甲基硅氧烷底层一方面填平木材表面微沟槽结构，另一方面作为疏水物质储存库；（3）将粒径20～30 nm的二氧化钛纳米粒子与全氟烃基甲基丙烯酸共聚物溶于蒸馏水中配制全氟烃基甲基丙烯酸共聚物/纳米二氧化钛的有机‑无机复合涂膜溶液；其中，粒径20～30 nm的二氧化钛纳米粒子:全氟烃基甲基丙烯酸共聚物:水的质量比为1～1.25:1:25～35；将有机‑无机复合涂膜溶液在室温下搅拌0.5～1 h，再超声处理0.5～1 h使纳米粒子在溶液中均匀分散，得有机‑无机复合超疏水涂膜溶液；（4）将有机‑无机复合超疏水涂膜溶液喷涂于预置聚二甲基硅氧烷底层的木材表面，喷涂处理过程中，喷枪与木材表面垂直，距离10～15 cm，均匀喷涂5～10 s，待喷涂层自然晾干5～10 min，再喷涂下一层，共重复5～8次，以获得合适的疏水涂层厚度；（5）将喷涂处理后的木材放入烘箱中，在103±2ºC温度下干燥固化5～8 h，使水分挥发掉，使木材表面形成具有微纳米二级粗糙结构的二氧化钛纳米粒子/全氟烃基甲基丙烯酸共聚物有机‑无机复合超疏水涂层，从而制得可修复超疏水木材；所述的可修复超疏水木材上的水滴在木材表面的接触角大于150°，滚动角小于5°；表面张力在30 mN/m以上的液滴在所述的可修复超疏水木材表面的接触角大于147º，滚动角小于17º。