木材表面遗态仿生构建类荷叶自清洁超疏水微/纳米结构

发布时间：2021-12-22 13:16

　　受荷叶效应启发,使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)模板二次转印复型技术,在负载聚乙烯醇缩丁醛(PVB)涂层的白蜡木素材表面遗态仿生制备了类荷叶微/纳米结构形貌,并赋予木材表面自清洁超疏水特性。通过扫描电子显微镜、能谱元素分析仪、X射线衍射光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪以及静态水接触角仪对白蜡木素材和遗态仿生类荷叶自清洁超疏水木材试样的微观形貌、化学元素组成、表面化学状态以及润湿性进行表征。结果表明,遗态仿生制备的类荷叶自清洁超疏水木材表面具有与荷叶表面微/纳米乳突结构类似的微观形貌。遗态仿生类荷叶自清洁超疏水木材没有改变白蜡木素材原有的色彩纹理,其表面静态水接触角约为151°,滚动角为6°,接近于遗态材料荷叶表面的接触角与滚动角,表现出超疏水能力;同时,表面的石墨粉能被水滴轻松冲洗掉,具有自清洁特性。这主要是由于木材表面沉积的PVB混合涂层中羟基与木材表面的羟基相结合,使其表面羟基数量有所减少,此外,含氟长链烷基聚合物的存在也增强了木材表面的疏水性能。

【文章来源】： 林业工程学报. 2020,5(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 材料与方法
    1.1 试验材料
    1.2 PDMS预聚体混合溶液的制备
    1.3 PVB混合溶液的制备
    1.4 自清洁超疏水木材的制备
    1.5 测试与表征
2 结果与分析
    2.1 表面微观形貌分析
    2.2 XRD分析
    2.3 FT-IR分析
    2.4 XPS分析
    2.5 自清洁超疏水性分析
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于模板印刷法的仿生超疏水木材的研制 [J]. 杨玉山,沈华杰,邱坚.  西南林业大学学报(自然科学). 2018(06)
[3]启迪于自然的遗态功能材料 [J]. 张荻,张书倩,张旺,顾佳俊,刘庆雷,苏慧兰.  中国材料进展. 2018(10)
[4]磷酸脒基脲和季戊四醇磷酸酯复合改性MUF木材涂料的阻燃性能研究! [J]. 张其,肖泽芳,龚宸,王清文,谢延军,张志军.  林业工程学报. 2018(06)
[5]基于FT-IR和XPS的热处理白蜡木材色变化机理 [J]. 丁涛,彭文文,李涛.  林业工程学报. 2017(05)
[6]木材仿生超疏水功能化制备方法 [J]. 刘峰,王成毓.  科技导报. 2016(19)
[7]等离子体刻蚀并沉积类金刚石膜制备超疏水木材 [J]. 解林坤,王洪艳,代沁伶,杜官本.  林业工程学报. 2016(05)
[8]启迪于蝶翅分级精细结构的遗态功能材料 [J]. 张旺,顾佳俊,苏慧兰,张荻.  中国材料进展. 2015(09)

博士论文
[1]竹材表面遗态法仿生制备植物叶片微纳米结构及其性能研究[D]. 王发鹏.浙江农林大学. 2018



本文编号：3546450