木材工具专利数据库

一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的

发布日期:2024-09-02 浏览次数:

本发明涉及一种光响应木质基材料的制备方法。背景技术:1、现有疏水材料存在以下缺点:2、1、耐久性低:材料通常依赖于特殊的表面结构或化学改性来实现其疏水性质。这些结构或涂层可能会因为机械磨损、化学侵蚀或高温等因素而受到破坏,导致疏水性能下降。3、2、高污染:常规疏水材料制备过程中会使用对环境有害的化学物质来实现其疏水性能。这些化学物质会对环境造成污染,影响可持续发展。4、3、应用领域限制:超疏水材料的应用范围受到一定限制。在某些情况下,需要材料同时具有超疏水性和其他特性,如光学透明性、机械强度或化学稳定性等,这可能增加了材料设计和制备的难度。5、4、生产成本高:制备过程中需要精密的加工技术、特殊的材料和设备,以及复杂的工艺流程。这些会导致材料的制备成本相对较高。6、5、回收困难:常规超疏水材料大多使用难以降解的复合材料,靠自身性能难以降解,回收成本大。技术实现思路1、本发明的目的是为了解决上述存在的技术缺陷,而提供一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法。2、一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,具体是按以下步骤完成的:3、一、脱木素:4、首先将木片浸泡在亚氯酸钠溶液中,然后将溶液的ph值调节至4.5~4.7,再加热浸泡一段时间,浸泡结束后将木片取出,使用去离子水清洗,干燥,得到脱木素后的木片;5、二、制备溶液:6、①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加热搅拌一段时间,得到质量分数为2%~3%的聚乙烯醇溶液;7、②、将螺吡喃溶解在n-甲基吡咯烷酮中,制备了光敏化学溶液;8、步骤二②中所述的螺吡喃的质量与n-甲基吡咯烷酮的体积比为40mg:800μl;9、③、将十八烷基三甲氧基硅烷溶解到无水乙醇中,得到疏水溶液;10、步骤二③中所述的十八烷基三甲氧基硅烷与无水乙醇的体积比为1ml:99ml;11、④、将光敏化学溶液和疏水溶液混合均匀,得到混合溶液;12、步骤二④中所述的混合溶液中螺吡喃的质量与疏水溶液的体积比为40mg:100ml;13、三、制备超疏水木质基材料:14、将质量分数为2%~3%的聚乙烯醇溶液淋涂在木片上,真空干燥一段时间,得到含有聚乙烯醇的木片;将步骤二④制备的混合溶液喷涂在含有聚乙烯醇的木片上,真空干燥一段时间,得到具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料。15、本发明的优点:16、1、本发明制备的具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料具有可逆的智能响应性能:在紫外光或可见光照射后,能够实现快速响应,扩宽应用范围;17、2、稳定性较好:本发明以木材为主要材料,对其进行改性,赋予其疏水性能,经测量在经过机械磨损、化学侵蚀等因素后,仍能保持良好的疏水性能;18、3、生产成本较低:本发明生产过程所需的主要原料为木材,其绿色、环保、规模化量产,大大降低了样品的生产成本;19、4、环保可持续:本发明以木材为基础,具有天然、可再生的特点,相比常规超疏水材料更环保可持续,符合可持续发展的要求;20、5、隔热性能好:木材具有较好的隔热性能,能够有效阻止热量的传导,将木材与超疏水表面结构相结合,可以进一步提高木质基超疏水材料的隔热性能,使其在建筑材料和热工装备中具有更广泛的应用前景;21、6、可加工性:木材具有良好的可塑性和可加工性,可以通过各种加工工艺来实现对木质基超疏水材料的形状和结构的精确控制,这使得木质基超疏水材料在制备过程中更易于加工和成型,有利于实现复杂的结构设计和功能性要求;22、7、多样性和美观性:木材具有多样的品种和纹理,可以通过选择不同种类的木材来制备具有不同外观和性能的超疏水材料,这使得木质基超疏水材料在设计和装饰上更具有灵活性和美观性,可以满足不同场合的需求。23、本发明可获得一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料。技术特征:1.一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的:2.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的木片为桧木。3.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的亚氯酸钠溶液的质量分数为2%~4%。4.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤一中使用无水乙酸将溶液的ph值调节至4.5~4.7。5.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的加热浸泡的温度为70℃~90℃,加热浸泡的时间为6h~8h。6.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤一中使用去离子水清洗的次数为3次~5次,再在50℃~70℃下干燥1h~2h,得到脱木素后的木片。7.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤二①中所述的加热搅拌的温度为70℃~80℃,加热搅拌的时间为1h~3h。8.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤三中将质量分数为2%~3%的聚乙烯醇溶液淋涂在木片上,淋涂厚度为0.1mm~0.15mm。9.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤三中将质量分数为2%~3%的聚乙烯醇溶液淋涂在木片上,再在80℃~100℃下真空干燥1h。10.根据权利要求1所述的一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,其特征在于步骤三中将步骤二④制备的混合溶液喷涂在含有聚乙烯醇的木片上,完全覆盖木片的表面,再在100℃下真空干燥3h~4h。技术总结一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料的制备方法,它涉及一种光响应木质基材料的制备方法。方法:一、脱木素;二、制备溶液;三、制备超疏水木质基材料。本发明制备的具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料具有可逆的智能响应性能:在紫外光或可见光照射后,能够实现快速响应,扩宽应用范围;本发明以木材为主要材料,对其进行改性,赋予其疏水性能,经测量在经过机械磨损、化学侵蚀等因素后,仍能保持良好的疏水性能;本发明生产成本较低、环保可持续、隔热性能好、可加工性、多样性和美观性。本发明可获得一种具有超疏水性能的可逆光响应木质基材料。技术研发人员:尹志远,张叙俊,杜修兵,鲍才权,赵秀江,冯坚刚,田林平,李莹莹受保护的技术使用者:圣奥科技股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/7/29