[發明專利]一種基于高分子表面改性制備超疏水紙張的方法

有效

• 申請號: 201911324729.3
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110939010B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 馬福民;陳躍;馮安波;付勇軍;阮敏;于占龍
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: D21H23/32
• 分類號: D21H23/32;D21H25/06;D21H17/35;D21H17/04
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 滕金葉

本發明涉及一種基于高分子表面改性制備超疏水紙張的方法，依次包括以下步驟：（1）將紙張基材表面清潔，按設計要求裁剪備用；（2）稱取聚乙烯/聚氯乙烯/聚苯乙烯顆粒，加入含有二甲苯溶劑的燒杯中，攪拌、加熱使高分子充分溶解，形成透明均勻溶液，再加入丙酮持續攪拌至混合均勻，配成浸漬液；（3）將準備好的紙張基材豎直插入上述浸漬液中，用浸漬提拉機設置浸漬次數為1?5次，浸漬時間為1?5min，浸漬完成后勻速將濾紙提拉出來，烘干，即得接觸角≥150°的超疏水紙張；本發明制備方法簡單，所需制備時間短、成本低、環境友好，可以利用各種紙張基材制得超疏水紙張，產品穩定性較好，室外放置三月仍具有良好的自清潔效果，適合工業化規模化生產。

技術領域

本發明屬于超疏水自清潔表面材料領域，具體涉及一種基于高分子表面改性制備超疏水紙張的方法。

背景技術

潤濕性是固體材料表面最重要的特征性能之一，潤濕性常用接觸角來表征。接觸角的定義是當一滴液體滴落在固體表面上時，會形成固相、液相以及氣相，這三相有一個交點，在這個點處作液滴的切線，此切線與固液之間界面的夾角是接觸角。如果材料的表面與水的接觸角（CA）是大于150°，那么此材料就是超疏水材料。由于超疏水材料表面不僅具有較低的表面能，而且超疏水材料表面具有異常的浸潤性，因而使得超疏水材料表面擁有自清潔、抗腐蝕等功效，這說明了超疏水材料在日常生活的各個領域有著優異的應用前景。

大自然中能夠體現超疏水現象的動植物有很多。Gao等人（Gao X,JiangL.Nature,2004,432:36.）發現水黽的腿部表面分布有許多微納結構的針狀的剛毛，使其具有定向超疏水性。荷葉表面含有低表面能的蠟質晶體，并且荷葉表面分布著的乳突、蠟質管等結構提供了荷葉表面合適的粗糙度，這二者的共同作用使得荷葉表面實現自清潔特性（Barthlott W ,Neinhuis C. Planta ,1997 ,202 :1-8；Neinhuis C ,Barthlott W.Annals of Botany,1997,79:667-677）。因為超疏水材料擁有自清潔的特性，所以對超疏水材料進行研究和工業化應用，使其在農業方面、建筑方面、管道無損運輸方面，以及在各種露天環境下運用的設備的防冰、防雪以及防水等領域有著寬廣的應用前景。如Yang等人（Yang C,Wang F,Li W,et al. Applied Physics A,2015,122(1):1）制得了經過十二硫醇改性后的ZnO/PDMS復合物，制備過程簡單，復合涂層呈現超疏水性，并且這種復合涂層在-10℃和-5℃表現出了優異的抗冰特性，因而在工程項目上所用材料的抗冰功能上展現出了良好的前景。