[发明专利]一种超疏水木材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种超疏水木材，其表面覆盖有复合膜层，复合膜层是由硅烷偶联剂发生水解、缩聚后包覆纳米粒子，沉积形成；复合膜层通过羟基作用与木材之间产生化学键合；复合膜层含有均匀的微米级沟槽及纳米级突起，并自组装有低表面能物质；超疏水木材的水滴接触角达150°～156°，滚动角小于4°；其中纳米粒子为纳米SiO2、纳米TiO2、纳米Al2O3、纳米ZnO和纳米Fe3O4中的一种或几种。本发明的制备方法是先对木材进行碱处理，再将含有疏水材料的反应液经气相沉积反应沉积在碱处理后的木材表面，即得到超疏水木材。本发明的超疏水木材耐水性能强；制备方法步骤简单、反应条件易于实现、制备周期短。

主权项

一种超疏水木材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对木材进行碱处理；2)将反应液经数次气相沉积反应沉积在碱处理后的木材表面，直到木材表面滚动角低于10°，即得到所述超疏水木材；其中气相沉积反应的具体操作方法为：将碱处理后的木材和反应液放入称量瓶中，并将称量瓶置于广口瓶中，封盖后于鼓风干燥箱中，加热进行反应，待反应液完全转为气体即完成反应；所述鼓风干燥箱的温度控制为80℃～130℃，加热进行反应的时间为1h～3h；每次气相沉积反应过程中木材与反应液的体积比为1:0.5～1:2；所述反应液是由0.2～0.5重量份纳米粒子、2～5体积份硅烷偶联剂和40～80体积份无水乙醇，并经超声震荡后形成分散均匀的溶液，所述重量份和体积份的单位比例对应关系为g/ml；所述超疏水木材的表面覆盖有复合膜层，所述复合膜层是由硅烷偶联剂发生水解、缩聚后包覆纳米粒子，沉积形成；复合膜层通过羟基作用与木材之间产生化学键合；复合膜层含有均匀的微米级沟槽及纳米级突起，并自组装有低表面能物质，所述超疏水木材的水滴接触角达150°～156°，滚动角小于4°；所述纳米粒子为纳米SiO2、纳米TiO2、纳米Al2O3、纳米ZnO和纳米Fe3O4中的一种或几种；所述低表面能物质为乙烯基三乙氧基硅烷；所述微纳米级沟槽的尺寸为100nm～5μm，所述纳米级突起的尺寸为20nm～100nm。