[發明專利]一種碳化硅超疏水防腐木竹及其制備方法

無效

• 申請號: 200810030706.7
• 申請日: 2008-02-27
• 公開（公告）號: CN101234500A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 彭萬喜;吳義強;卿彥
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B27M1/08
• 分類號: B27M1/08;B27M1/02;B32B21/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種碳化硅超疏水防腐木竹，本發明還涉及該碳化硅超疏水防腐木竹的制備方法。

背景技術

受稻草葉效應的啟發，具有超疏水表面的固體材料(材料表面與水的接觸角大于150°，并且水滴在表面上有較小的滾動角)引起了廣泛的興趣。超疏水表面由于具有防水、防霧、抗氧化、自清潔等特點，在科學研究和工農業生產以及日常生活中都具有廣泛的應用前景。例如可應用于自清潔功能的建筑材料和外墻涂料、自清潔功能的紡織品、液體的無損失輸送、防潮包裝材料、抑制凝血和血液污染的生物醫用材料等。

眾所周知，固體表面的潤濕性由表面的化學組成和表面粗糙度決定。在光滑表面的接觸角最多只能提高到120℃。通過對荷葉等自然界超疏水表面的研究發現，超疏水性質是由低表面能材料和表面粗糙度共同決定的。因此，構建超疏水的表面需要將表面能和表面粗糙度結合才能實現。目前，有很多方法被用來構建具有超疏水表面的固體材料，如江雷等在《An?gew.Chem.Int.Ed.》2004，43，4338-4341上報道了利用電紡技術制備類荷葉狀的超疏水表面，其接觸角為160.4±1.2°；金美花等在《Advanced?Materials》2005，17，1977-1981上報道了利用氧化鋁為模板制備超疏水聚苯乙烯薄膜；Poncin-Epaillard等在《Surface?&?Coatings?Technology》2006，200，5296-5305上報道了利用等離子體技術制備透明的超疏水聚乙烯薄膜，其接觸角達到170°；除了以上方法以外，還有溶膠-凝膠法、氟化涂層法、化學氣相沉積法、電化學沉積法、聚電解質交替沉積法、陽極氧化法、機械拉伸法等。然而，現有的這些方法要么使用昂貴的材料，要么需要特殊的加工設備或復雜的工藝過程，難以產業化。因此發明一種簡單而又易于產業化的技術制備超疏水表面是非常有必要的，并形成碳化硅超疏水防腐木竹。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種防腐性好的碳化硅超疏水防腐木竹。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種工藝簡單、可控性好、成本低、無需復雜的化學處理、不需要昂貴的設備的碳化硅超疏水防腐木竹的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的碳化硅超疏水防腐木竹，所述防腐木竹表面為密實多孔薄層，薄層由直徑為1-4μm的由碳化硅組成的微球組成，孔隙直徑10nm-10μm。該層與水的接觸角在150-170°之間，水滴在薄層表面的滾動角小于10°。

本發明提供的碳化硅超疏水防腐木竹的制備方法，制備步驟包括：

(1)、將待處理材放入模具中；

(2)、稱取任意比例的微納米硅和硅化鎂的粉末，與添加量為質量百分比0.01-1.5％的催化劑攪拌均勻，所述的微納米硅粉末和硅化鎂粉末、催化劑的粒徑小于500nm，然后加入到模具中，并淹沒待處理材，然后在壓力機上將模具中壓力升到50-100MPa，并保持2-10小時；然后卸壓到0MPa，取出，敲開，并用砂光機砂露表面，得到處理材；

(3)、將處理材放入熱壓力機中，將熱壓力機快速閉合、升壓至1-6MPa，保壓1-120min，熱壓板溫度為200-600℃，取出即得碳化硅超疏水防腐木竹。

上述步驟1中所述的待處理材是指各種規格的實木板材、木片、木質人造板材、竹材、竹片、竹質人造板材。

上述步驟1中所述的模具為圓形鋼筒模具，所述的圓形鋼筒模具要求能承受50-100Mpa的壓力，并與壓力機配套。

上述步驟2中所述的催化劑為銅、銀、鋅其中一種或任意比例的混合物。

采用上述技術方案的碳化硅超疏水防腐木竹，超疏水碳化硅薄層的超疏水性質穩定，在溫度范圍為0-60℃、相對濕度為20％-70％的環境中放置一年，超疏水性質沒有發生變化。碳化硅超疏水防腐木竹無味無毒，對環境友好，在液體無損失輸送、防水防潮、電路板、地板等領域有廣泛的應用前景。本發明提供的碳化硅超疏水防腐木竹的制備方法操作工藝簡單、重現性好、無需任何昂貴設備、也不需要復雜的化學處理過程，具有很好的工業化應用前景。

綜上所述，本發明是一種防腐性好的碳化硅超疏水防腐木竹，其制備方法工藝簡單、可控性好、成本低、無需復雜的化學處理、不需要昂貴的設備。

具體實施方式

通過下面給出的本發明的具體實施例可以進一步清楚地理解本發明，但下述實施例并不是對本發明的限定。

實施例1：

碳化硅超疏水防腐木竹的制備方法，制備步驟包括：