[发明专利]一种环境响应性超疏水-亲水材料表面的制备方法

说明书

本发明公开了一种环境响应性超疏水‑亲水材料表面的制备方法具体按照以下步骤实施：步骤一、以苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯为单体，四氢呋喃为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，65℃反应2.5h，经正己烷沉淀干燥，即经传统自由基聚合得到无规聚合物；步骤二、无规聚合物溶于甲醇得聚合物甲醇溶液，超声分散，用该聚合物甲醇溶液处理材料表面，处理后的材料表面经甲醇洗涤后，置于烘箱中干燥，得到环境响应性超疏水‑亲水材料表面。本发明的一种环境响应性超疏水‑亲水材料表面的制备方法，这种环境响应性材料表面可以实现疏水‑超疏水‑亲水三者之间的可逆转换，转变次数可达数百次，其耐久性和抵抗外界环境破坏能力强。

技术领域

本发明属于材料表面改性技术领域，具体涉及一种环境响应性超疏水-亲水材料表面的制备方法。

背景技术

常用的传统材料，如棉布、木材、木塑、纸张等，在生产生活中有着极其重要的作用，如服饰行业、建筑行业、家具行业、书刊报纸等。但是这些传统的材料由于其具有明显的吸湿现象，如果长时间放置在湿度较高的环境中，会发生霉变、腐蚀等现象，同时其尺寸稳定性也不能得到保障，这大大的减少了材料的使用寿命。超疏水是材料表面与水的接触角大于大于150°，滚动角小于10°，不会被水润湿。因此，在这些材料表面构筑超疏水涂层，有了重要的研究意义，不仅使材料不怕潮湿环境，而且使材料具有自清洁的效果。目前超疏水材料表面的制备方法有相分离法、电纺法、溶胶凝胶法、表面微加工法及印刷法、自组装法、纳米微球与有机聚合物杂化法等。但超疏水表面的制备仍存在很多问题，如制备过程工艺较复杂、难以大规模生产、耐久性与抵抗外界环境破坏能力弱、破坏材料原来性能等，而且所制备的超疏水木材只具有单一的超疏水性能，并不能满足日常生活的需求，因此，如何提高超疏水材料的环境响应性成为了新一代材料的研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境响应性超疏水-亲水材料表面的制备方法，这种环境响应性材料表面可以实现疏水-超疏水-亲水三者之间的可逆转换，转变次数可达数百次，其耐久性和抵抗外界环境破坏能力强。

本发明所采用的技术方案是，一种环境响应性超疏水-亲水材料表面的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤一、以苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯为单体，四氢呋喃为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，65℃反应2.5h，经正己烷沉淀干燥，即经传统自由基聚合得到无规聚合物；

步骤二、无规聚合物溶于甲醇得聚合物甲醇溶液，超声分散，用该聚合物甲醇溶液处理材料表面，处理后的材料表面经甲醇洗涤后，置于烘箱中干燥，得到环境响应性超疏水-亲水材料表面。

本发明的特点还在于，

步骤一所述苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、四氢呋喃、偶氮二异丁腈的物质的摩尔比为1：1-2：1:3:0.05。

步骤二中聚合物甲醇溶液中无规聚合物的浓度为10-70mg/100mL。

步骤二中可处理的材料包括棉布、木材、木塑或纸张。

步骤二中该聚合物甲醇溶液处理材料表面的方法有两种：一种是浸泡法，聚合物甲醇溶液浸泡材料，浸泡1-7h，烘箱干燥；另一种是涂布法，即将聚合物甲醇溶液喷涂、旋涂、滚涂到材料表面，涂布1-5次。

步骤二中真空干燥箱中，常温下抽真空到-0.8kPa后进行干燥24h。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的方法适用材料可以是棉布、木材、木塑、纸张等；