[发明专利]一种生物质基透明超疏水复合膜及其制备方法

说明书

本发明涉及复合膜技术领域，具体为一种生物质基透明超疏水复合膜及其制备方法，包括：生物质基透明超疏水复合膜，所述生物质基透明超疏水复合膜由两部分组成，分别为海藻酸钠纤维素基超疏水层和热固性环氧树脂层，热固性环氧树脂层上设有海藻酸钠纤维素基超疏水层。所述制备方法包括以下步骤：S1、海藻酸钠纤维素基超疏水层的制备；S2、热固性环氧树脂层的制备；S3、生物质基透明超疏水复合膜的制备。本发明设计了一种具有良好超疏水性能、透明，还具有良好稳定性的生物质复合膜。复合膜生产工艺简单，能耗低，将纤维网络与海藻酸钠螯合作用巧妙的结合起来，极大增强了复合膜的力学性能。

技术领域

本发明涉及复合膜技术领域，具体为一种生物质基透明超疏水复合膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着社会科学的进步，导电基体材料，柔性电子技术已经成为全球电子产业界以及学术界的关注焦点。但目前常用的电子器件主要构建在硅片、玻璃以及塑料薄膜上，这些基材在自然环境中很难降解，给生态环境带来了将极大的负担，并且用于制备这种基材的原材料石油，成本也越来越高，为防止资源的过度浪费，开发利用低成本的绿色生物质资源制备各种基材已经成为一种新的发展方向。纤维素作为自然界中大量存在的天然高分子材料，由其制备而成的新型纳米薄膜在包装材料、导电基体材料、生物医药载体材料等领域广泛利用。但纤维素与空隙内部较大的折射率差异造成材料的不透明性较高，并且薄膜完全由氢键结合，在条复杂等地易吸水破坏结构，降低性能，严重制约和影响着其使用寿命和广泛应用。不仅如此，这些薄膜碍于生产工艺以及性能无法突破，很难进行其大规模尺度的推广。超疏水性由于其对水的强烈排斥，引起了科研人员的广泛关注，将其与超疏水性能相结合，从而减少吸水是有一定的研究价值。并且对材料透明度、力学性能以及稳定性大幅度提升，也是具有极大的现实意义和应用前景，为此，我们提出一种生物质基透明超疏水复合膜及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质基透明超疏水复合膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出纤维素与空隙内部较大的折射率差异造成材料的不透明性较高，并且薄膜完全由氢键结合，在条复杂等地易吸水破坏结构，降低性能，严重制约和影响着其使用寿命和广泛应用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质基透明超疏水复合膜及其制备方法，包括：生物质基透明超疏水复合膜，所述生物质基透明超疏水复合膜由两部分组成，分别为海藻酸钠纤维素基超疏水层和热固性环氧树脂层，热固性环氧树脂层上设有海藻酸钠纤维素基超疏水层。

优选的，所述制备方法包括以下步骤：

S1、海藻酸钠纤维素基超疏水层的制备；

S2、热固性环氧树脂层的制备；

S3、生物质基透明超疏水复合膜的制备。

优选的，所述步骤1中：取一定量的水性纳米纤维素粉体按质量比1:5与去离子水混合，在40℃，600rpm条件下高速搅拌，超声振荡20min后，继续搅拌10min，得到透明的水性纳米纤维悬浮液；向透明水性纳米纤维悬浮液中加入质量分数为0.2％的海藻酸钠，并充分搅拌，20min后向体系中加入质量分数为1％的全氟癸基三氯硅烷(FDTS)，反应1h后得到具有超疏水性能的溶液；将分散均匀的具有超疏水性能的溶液在抽滤系统中滤去水分，压力为0.8MPa，体系中的纤维素以及海藻酸钠会很快失水，形成胶体状湿膜，最后进行真空冷冻干燥，冻干温度为-50℃，真空压力为0.01MPa，干燥时间为24h，得到干燥的生物质超疏水薄膜。

优选的，所述步骤2中：取双酚A型环氧树脂2g，加入10mL无水乙醇，常温条件下超声30min后，得到乳白色溶液，加入0.3g氯化钙，在60℃下反应1h后，加入0.8mL二乙烯三胺(DETA)，继续反应10min后，得到透明的环氧树脂薄膜液。