[发明专利]一种基于溶凝胶法制备超疏水木材的方法

权利要求书

1.一种基于溶凝胶法制备超疏水木材的方法,其特征在于：步骤如下,

(1)硅溶胶合成；

按氨水：无水乙醇：正硅酸乙酯的体积比为1：15～17：1的量份备料；

采用St?ber溶胶-凝胶法，以正硅酸乙酯为反应前驱体，乙醇为溶剂，氨水为催化剂，按 照一定的比例混合，常温条件下制备单分散纳米二氧化硅溶胶；包括，

向质量浓度为25%的氨水中加入其体积15～17倍的无水乙醇，在50℃条件下磁力搅拌 30min；

然后再向上述溶液中缓慢加入与氨水等体积的正硅酸乙酯，继续搅拌2h，制成淡蓝色 的单分散纳米二氧化硅溶胶；

（2）单分散纳米二氧化硅溶胶的疏水改性；

用低表面能物质十六烷基三甲氧基硅烷或三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十七氟癸基硅烷， 对合成的单分散纳米二氧化硅溶胶进行疏水改性，同时疏水剂促进纳米粒子相互聚集，促 其形成二氧化硅纳米粒子聚集体；包括，

向以上合成的单分散纳米二氧化硅溶胶中加入占其质量0.5%~1%的三乙氧基-1H, 1H,2H,2H-十七氟癸基硅烷，或占其质量1%~3%的十六烷基三甲氧基硅烷，50℃条件下继 续搅拌反应2h，对单分散纳米二氧化硅溶胶进行疏水改性，得到疏水硅溶胶；

（3）木材覆膜处理；

将疏水改性硅溶胶溶液采用浸渍，或喷涂工艺涂覆于木材表面，再经过温度100～103 ℃下烘箱干燥，使疏水硅溶胶在木材表面固化形成稳定的膜层，使木材表面获得超疏水膜 层；包括，

去除木材表面的杂质和污染物；

然后木材在75～85℃下干燥5h；把清洗好的木材表面置入改性硅溶胶中进行浸渍处 理，处理时间30~60min，然后将处理木材放入100～103℃烘箱中干燥3h，使改性硅溶胶在 木材表面固化形成稳定的膜层，获得超疏水木材；

或用喷枪对木材表面进行疏水硅溶胶的喷涂，喷枪与木材表面垂直，距离10～15cm，均 匀喷涂5s，待喷涂层自然晾干30s，再喷涂下一层，共重复喷涂3～5次，然后将喷涂处理后的 木材放100～103℃的烘箱中干燥3h，即得到超疏水木材。

2.按权利要求1所述的一种基于溶凝胶法制备超疏水木材的方法,其特征在于：所述 的纳米二氧化硅的纳米粒子的尺寸为50～100nm。

3.按权利要求1所述的一种基于溶凝胶法制备超疏水木材的方法,其特征在于：所述 的疏水剂具有降低纳米粒子的表面自由能的作用，还作为粘结剂促使纳米粒子聚集形成介 于300nm~1μm尺寸之间的纳米粒子聚集体。

4.按权利要求1所述的一种基于溶凝胶法制备超疏水木材的方法,其特征在于：所述 的超疏水木材表面超疏水薄膜具有微米与纳米结构并存的双重结构。

5.按权利要求1所述的一种基于溶凝胶法制备超疏水木材的方法,其特征在于：所述 的超疏水木材上的水滴在木材表面的接触角为150°～156°，滚动角小于10°。