[发明专利]一种超疏水性木材的制备方法无效

专利信息
申请号: 201010221285.3 申请日: 2010-07-08
公开(公告)号: CN101870130A 公开(公告)日: 2010-10-27
发明(设计)人: 王成毓;刘常瑜 申请(专利权)人: 东北林业大学
主分类号: B27K3/20 分类号: B27K3/20
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 韩末洙
地址: 150040 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 疏水 木材 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及疏水性木材的制备方法。

背景技术

超疏水性木材,与水的接触角大于150°,滚动角小于10°,因为具有很好的超疏水的表面性质,所以其不仅具有自清洁功能,而且还具有防虫、防腐、阻燃等性能,使木材从传统改良向生物改良发展,在液体无损失输送、自洁、防水、防潮等领域具有十分广泛的应用前景。现有的制备超疏水性木材的方法是把木材和蜂蜡加入到模具中,加热至80℃~100℃使蜂蜡溶化,并施以1MPa~50MPa压力使蜂蜡进入到木材表面的微孔中,冷却后刮掉表面的蜂蜡,得到超疏水木材。但该方法需要加热、加压、工艺复杂,能耗大,成本高。

发明内容

本发明是为了解决现有的超疏水性木材的制备方法工艺复杂,能耗大,成本高的问题,而提供一种超疏水性木材的制备方法。

本发明的一种超疏水性木材的制备方法按以下步骤进行:一、按甲基硅酸钾的浓度为0.1%~20%(质量)配制甲基硅酸钾水溶液;二、将木材浸没于经步骤一制备的甲基硅酸钾水溶液中保持5h~30h;三、在保持甲基硅酸钾水溶液的温度为10℃~80℃的条件下,调节甲基硅酸钾水溶液的pH值为9~13.5;四、向甲基硅酸钾水溶液中通入二氧化碳气体,当甲基硅酸钾水溶液的pH值为7~8.8时停通入二氧化碳气体;五、静置0.1h~30h后,把木材放于真空干燥箱中,在真空度为0.070MPa~0.095MPa、温度为40℃~140℃的条件下干燥10min~10h,得到超疏水性木材。

本发明把木材浸泡到甲基硅酸钾的水溶液中,通入二氧化碳气体,甲基硅酸钾与二氧化碳在木材表面原位反应,生成低表面能的硅烷,在木材表面形成一层超疏水层。该超疏水性木材与水的接触角大于150°,滚动角小于10°,具有超疏水性质,在木材表面形成的涂层,可以避免使用涂料带来的污染,而且该层无毒无异味,是一种环保材料,不会对人体健康和环境造成不良影响,使木材具备了自清洁功能的同时,还可以起到提高木材本身机械强度、物理、力学强度、克服木材自身易腐性、易燃性、尺寸不稳定性、各向异性、变异性、不耐候性的缺陷。经本发明的方法得到的超疏水性木材在木材表面原位生成硅烷,本发明的方法工艺简单,不需要加压处理,更不用复杂的专用设备,生产成本低,能耗小。

附图说明

图1是具体实施方式二十制备的超疏水性木材与水的接触角照片。

具体实施方式

具体实施方式一:本实施方式的一种超疏水性木材的制备方法按以下步骤进行:一、按甲基硅酸钾的浓度为0.1%~20%(质量)配制甲基硅酸钾水溶液;二、将木材浸没于经步骤一制备的甲基硅酸钾水溶液中保持5h~30h;三、在保持甲基硅酸钾水溶液的温度为10℃~80℃的条件下,调节甲基硅酸钾水溶液的pH值为9~13.5;四、向甲基硅酸钾水溶液中通入二氧化碳气体,当甲基硅酸钾水溶液的pH值为7~8.8时停通入二氧化碳气体;五、静置0.1h~30h后,把木材放于真空干燥箱中,在真空度为0.070MPa~0.095MPa、温度为40℃~140℃的条件下干燥10min~10h,得到超疏水性木材。

本实施方式把木材浸泡到甲基硅酸钾的水溶液中,通入二氧化碳气体,甲基硅酸钾与二氧化碳在木材表面原位反应,生成低表面能的硅烷,在木材表面形成一层超疏水层。该超疏水性木材与水的接触角大于150°,滚动角小于10°,具有超疏水性质,在木材表面形成的涂层,可以避免使用涂料带来的污染,而且该层无毒无异味,是一种环保材料,不会对人体健康和环境造成不良影响,使木材具备了自清洁功能的同时,还可以起到提高木材本身机械强度、物理、力学强度、克服木材自身易腐性、易燃性、尺寸不稳定性、各向异性、变异性、不耐候性的缺陷。经本实施方式的方法得到的超疏水性木材在木材表面原位生成硅烷,本实施方式的方法工艺简单,不需要加压处理,更不用复杂的专用设备,生产成本低,能耗小。

具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中甲基硅酸钾的浓度为1%~18%(质量)。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:步骤一中甲基硅酸钾的浓度为10%(质量)。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:步骤一中甲基硅酸钾的浓度为13%(质量)。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤二中木材浸没于甲基硅酸钾水溶液中保持8h~25h。其它与具体实施方式一至四之一相同。

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