[发明专利]一种疏水型木质基光敏变色复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光敏变色材料的制备方法。

背景技术

光敏变色材料，是一类受到光源激发后能够发生可逆颜色变化的材料。光敏变色材料的种类众多，被广泛应用于金属、玻璃、陶瓷、塑料、石材、纸张、纤维和木材等基材，使这些基材在复合光敏变色材料后，在光照条件下能够呈现不同的颜色变化。其中，由于光敏材料与木质装饰材料或木质工艺品结合后，会带来良好的视觉效果，不仅增加了木质制品的附加值，也进一步拓展了以木材为基质生产高附加值产品的应用范围。因此，木质基光敏变色复合材料的制备已逐渐成为研究热点。

常用木材基质大多结构疏松，吸湿性较高，易受潮变形，甚至霉变。现有方法制备的木质基光敏变色复合材料通常是将木材经过预处理之后，在其表面涂覆光敏变色材料，虽然得到了木质基光敏变色复合材料，但因其材料表面有极强的亲水性，导致材料表面的疏水效果非常不好，污渍和水对木质基光敏变色复合材料的浸润，使得木质基光敏变色复合材料的耐老化性差，因此现有方法制备的木质基光敏变色复合材料仍然存在由于表面疏水性差而导致耐老化性差的问题。

发明内容

本发明是要解决现有方法制备的木质基光敏变色复合材料由于疏水性差而导致耐老化性差的问题，而提供一种疏水型木质基光敏变色复合材料的制备方法。

本发明的一种疏水型木质基光敏变色复合材料的制备方法按以下步骤进行：

一、将木材表面打磨光滑，然后将木材依次置于丙酮、乙醇和去离子水中分别进行5～30min的超声波清洗，自然晾干，得到木材基质；

二、将聚乙烯醇粉末加入到去离子水中，在70～85℃的水浴条件下搅拌溶解，制备得到聚乙烯醇质量百分含量为2％～8％的聚乙烯醇水溶液；

三、将有机类光敏变色材料超声波分散步于骤二得到的聚乙烯醇水溶液中，制备得到光敏变色材料质量百分含量为5％～30％的光敏变色材料/聚乙烯醇成膜液；

四、将步骤三得到的光敏变色材料/聚乙烯醇成膜液均匀涂覆于步骤一得到的木材基质表面，自然风干，得到木质基光敏变色复合材料；

五、将异氰酸酯溶于丙酮中，制备得到异氰酸酯质量百分含量为0.2％～2％的异氰酸酯丙酮溶液；

六、将步骤五得到的异氰酸酯丙酮溶液均匀喷洒于步骤四得到的木质基光敏变色复合材料表面，在10～30℃温下处理60～180min后，烘箱干燥；

七、将多元醇溶于丙酮中，制备得到多元醇质量百分含量为0.2％～2％的多元醇丙酮溶液；其中，多元醇为正戊醇、正辛醇、十二醇或十八醇；

八、将步骤七得到的元醇丙酮溶液均匀喷洒于经步骤六处理的木质基光敏变色复合材料表面，在30～60℃条件下处理10～120min后，烘箱干燥，得到疏水型木质基光敏变色复合材料。

本发明省略了现有木质基光敏变色复合材料制备方法中对木材基质的防水涂层处理步骤，将光敏变色成膜液直接涂覆于木材基质表面，得到木质基光敏变色复合材料，然后采用异氰酸酯丙酮溶液和多元醇丙酮溶液对木质基光敏变色复合材料表面进行疏水改性。木质基光敏变色复合材料经异氰酸酯丙酮溶液处理后，木质基光敏变色复合材料表面的羟基先与异氰酸酯分子中的一个异氰酸酯基团接枝，致使亲水基团羟基被屏蔽，在一定程度上增强了木质基光敏变色复合材料的疏水性能；然后，将其通过不同多元醇丙酮溶液的再次疏水处理，使得每个异氰酸酯分子的另一个未反应的异氰酸酯基团跟醇羟基基团继续发生接枝反应，从而使得木质基光敏变色复合材料表面完全被长链烷烃覆盖，其疏水效果得到进一步加强。本发明在不影响木质基光敏变色复合材料的光敏性能和耐老化性的前提下，使制备得到的木质基光敏变色复合材料表面的亲水面接触角最高可达到136°，具有良好疏水功效，延长了木质基光敏变色复合材料的光敏变色功能寿命。

本发明适用于木质基光敏变色复合材料和光敏变色复合膜的生产。

附图说明

图1是试验一中步骤一得到的木材基质的扫描电镜图；

图2是试验一中步骤四得到的木质基光敏变色复合材料的扫描电镜图；

图3是试验一得到的疏水型木质基光敏变色复合材料的扫描电镜图；

图4是试验一中步骤一得到的木材基质的亲水面接触图；

图5是试验一得到的疏水型木质基光敏变色复合材料的亲水面接触图。

具体实施方式

本发明的技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式的一种疏水型木质基光敏变色复合材料的制备方法按以下步骤进行：