[發(fā)明專利]一種利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建超疏水層的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810995269.6 | 申請日： | 2018-08-29 |
| 公開（公告）號： | CN109015982B | 公開（公告）日： | 2020-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何文;楊陽;徐朝暉;吳波;蘆夢婷;李澤;許斌;程大莉 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京林業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B27K3/02 | 分類號： | B27K3/02;B27K3/32;B27K3/50;B27K5/04 |
| 代理公司： | 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215 | 代理人： | 沈根水 |
| 地址： | 210037 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 熱水 木材 表面 構(gòu)建 疏水 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建超疏水層的制備方法，首先用NaOH溶液處理去除竹/木材表面木質(zhì)素，使羥基盡量暴露在表層，然后將其浸入甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液中反應(yīng)，最后用水熱法在竹、木材表面沉積碳酸鈣晶體，聯(lián)合低表面能物質(zhì)聚二甲基硅氧烷在竹/木材表面構(gòu)建具有疏水功能的文石型碳酸鈣表層。優(yōu)點(diǎn)：1）采用NaOH溶液處理去除竹/木材表面的木質(zhì)素成分，使竹/木材中羥基基團(tuán)盡量暴露在表層，有利于下一步反應(yīng)。2）以GMA為偶聯(lián)劑，環(huán)氧基團(tuán)與羥基發(fā)生反應(yīng)使其固定在竹/木材表面，羧基基團(tuán)與Ca2+生成配合物，通過調(diào)節(jié)羧基與Ca2+形成的絡(luò)合物控制碳酸鈣的生長晶型以及形貌。3）綠色環(huán)保、生物兼容性好、生產(chǎn)成本低、疏水性能好。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建超疏水層的制備方法，屬于竹、木材加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
竹、木材是天然環(huán)保可再生材料，廣泛應(yīng)用于人類生活的各個領(lǐng)域，由于竹、木材具有極強(qiáng)的吸濕、吸水特性，容易導(dǎo)致其尺寸變形、腐朽、變色等，影響其使用價值，限制使用范圍。自然界中大量存在超疏水表面，人們意識到這種表面特性將在防水防潮、液體輸送、自清潔等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，逐步將超疏水引入竹、木材表面功能化修飾領(lǐng)域，賦予其極強(qiáng)的疏水能力，極大提高了竹、木材的防水性能，顯著提高竹、木材的使用壽命。
碳酸鈣是一種廣泛存在于自然界的生物礦物，它主要以三種不同的晶型存在，最穩(wěn)定的方解石和亞穩(wěn)的球霰石以及文石。由于碳酸鈣晶體具有的獨(dú)特形貌，因而在超疏水材料的制備上有著巨大的應(yīng)用潛力。在不添加特定物質(zhì)或者模板的情況下，碳酸轉(zhuǎn)自發(fā)結(jié)晶形成的是立方形的方解石晶體，而當(dāng)加入不同的添加物質(zhì)或者模板、基底材料后，能夠控制形成各種晶型、形貌的碳酸鈣晶體。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建超疏水層的制備方法，其目的在于利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建具有疏水功能的文石型碳酸鈣表層，以獲得綠色環(huán)保、生物兼容性好、生產(chǎn)成本低、疏水性能好的竹/木材料。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建疏水層的制備方法，包括以下步驟：
1）竹/木材干燥；
2）NaOH溶液處理；
3） 甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液浸漬、固化；
4）氯化鈣溶液浸漬；
5）碳酸鈣晶體沉積；
6）地?zé)崴芤航n；
7）文石型碳酸鈣層晶體構(gòu)建。
本發(fā)明的有益效果：
1）采用NaOH溶液處理去除竹/木材表面的木質(zhì)素成分，使竹/木材中羥基基團(tuán)盡量暴露在表層，有利于下一步反應(yīng)。
2）以甲基丙烯酸縮水甘油酯為偶聯(lián)劑，通過環(huán)氧基團(tuán)與竹/木材表面的羥基發(fā)生反應(yīng)使其固定在竹/木材表面，另一方面，利用甲基丙烯酸縮水甘油酯中的羧基基團(tuán)與Ca2+生成配合物，通過調(diào)節(jié)羧基與Ca2+形成的絡(luò)合物而控制碳酸鈣的生長晶型以及形貌，最終在竹/木材表面形成文石型的碳酸鈣晶體。
3）碳酸鈣是一種廣泛存在于自然界的生物礦物，具有較好的環(huán)保性，同時與生物質(zhì)材料（如竹/木材等）具有較好的兼容性，通過采用水熱法在竹、木材表面沉積文石型的碳酸鈣晶體，聯(lián)合低表面能物質(zhì)聚二甲基硅氧烷在竹/木材表面構(gòu)建具有疏水功能的碳酸鈣表層，因此具有環(huán)保性、生物兼容性、生產(chǎn)成本低，疏水性能好的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
一種利用地?zé)崴谥?木材表面構(gòu)建疏水層的制備方法，包括以下步驟：
1）竹/木材干燥；
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