专利名称：一种超疏水木材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种超疏水木材，本发明还涉及该超疏水木材的制备 方法。
技术背景受荷叶效应的启发，具有超疏水表面的固体材料(材料表面与水的接触角大于150° ，并且水滴在表面上有较小的滚动角)引起了广 泛的兴趣。超疏水表面由于具有防水、防雾、抗氧化、自清洁等特点， 在科学研究和工农业生产以及日常生活中都具有广泛的应用前景。例 如可应用于自清洁功能的建筑材料和外墙涂料、自清洁功能的纺织 品、液体的无损失输送、防潮包装材料、抑制凝血和血液污染的生物 医用材料等。众所周知，固体表面的润湿性由表面的化学组成和表面粗糙度决 定。在光滑表面的接触角最多只能提高到120'C。通过对荷叶等自然 界超疏水表面的研究发现，超疏水性质是由低表面能材料和表面粗糙 度共同决定的。因此，构建超疏水的表面需要将表面能和表面粗糙度 结合才能实现。目前，有很多方法被用来构建具有超疏水表面的固体 材料，如江雷等在《Angew. Chem. Int. Ed.》2004, 43， 4338-4341上报道了利用电纺技术制备类荷叶状的超疏水表面，其接触角为 160. 4±1. 2° ;金美花等在《Advanced Materials》2005， 17， 1977-1981上报道了利用氧化铝为模板制备超疏水聚苯乙烯薄膜； Poncin-Epaillard 等在《Surface & Coatings Technology 》 2006， 200， 5296-5305上报道了利用等离子体技术制备透明的超疏水聚乙烯 薄膜，其接触角达到170。；除了以上方法以外，还有溶胶-凝胶法、 氟化涂层法、化学气相沉积法、电化学沉积法、聚电解质交替沉积法、 阳极氧化法、机械拉伸法等。然而，现有的这些方法要么使用昂贵的 材料，要么需要特殊的加工设备或复杂的工艺过程，难以产业化。因 此发明一种简单而又易于产业化的技术制备超疏水表面是非常有必 要的，并形成超疏水木材。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种防腐性好的超疏水木材。 本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种简单而又易于产 业化的超疏水木材的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供的超疏水木材，木材本体的孔隙中充满蜂蜡，该超疏水木材与水的接触角在150-170°之间，水 滴在木材表面的滚动角小于10° 。本发明提供的超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将木材放入模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到模具中，并淹没木材，然 后在压力机上将模具中压力升到1-50MPa，并升温到80-100°C，保温 0.5-20小时，然后卸压到OMPa，在升温到105-110 °C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木材。上述步骤1中所述的圆形钢筒模具要求能承受卜50Mpa的压力， 并与压力机配套。上述步骤1中所述的木材是指各种规格的原木、圆木、实木板材、 木片、木纤维、刨花或木质人造板材。所述的模具为圆形钢筒模具。采用上述技术方案的超疏水木材，性质稳定，在温度范围为0 — 60°C、相对湿度为20%-90%的环境中放置一年，超疏水性质没有发生 变化，本发明提供的超疏水木材无味无毒，对环境友好，在液体无损 失输送、防水防潮、电路板、地板、桥梁、室外建筑等领域有广泛的 应用前景。本发明的超疏水木材的制备方法操作工艺简单、重现性好、 无需任何昂贵设备、也不需要复杂的化学处理过程，具有很好的工业 化应用前景。综上所述，本发明是一种防腐性好的超疏水木材，制备方法简单 而又易于产业化。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本 发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。 实施例1 :超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将原木放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到50MPa，并升温到 80°C，保温0.5小时，然后卸压到OMPa，在升温到110°C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在 150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形钢筒模具要求能承受1-50Mpa的压力，并与压力机配套。实施例2 :超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将圆木放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到30MPa，并升温到 IOO'C，保温10小时，然后卸压到OMPa，在升温到108'C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在 150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形钢筒模具要求能承受l-50Mpa的压力，并与压力机配套。 实施例3 :超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将实木板材放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到lMPa，并升温到 90°C，保温20小时，然后卸压到OMPa，在升温到105°C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在 150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形钢筒模具要求能承受1-50Mpa的压力，并与压力机配套。 实施例4 :超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将木片放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到lOMPa，并升温到 85°C，保温15小时，然后卸压到OMPa，在升温到109°C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在 150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形钢筒模具要求能承受l-50Mpa的压力，并与压力机配套。 实施例5 :超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将木纤维放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到40MPa，并升温到 95°C，保温5小时，然后卸压到OMPa，在升温到106°C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形锕筒模具要求能承受l-50Mpa的压力，并与压力机配套。 实施例6 :超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将刨花放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到25MPa，并升温到 98°C，保温18小时，然后卸压到OMPa，在升温到ll(TC取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在 150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形钢筒模具要求能承受l-50Mpa的压力，并与压力机配套。 实施例7:超疏水木材的制备方法，制备步骤包括(1) 、将木质人造板材放入圆形钢筒模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到圆形钢筒模具中，并淹没 木材，然后在压力机上将圆形钢筒模具中压力升到45MPa，并升温到 80°C，保温1小时，然后卸压到OMPa，在升温到105。C取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充满蜂蜡。该超疏水木材与水的接触角在 150-170°之间，水滴在木材表面的滚动角小于10° 。圆形钢筒模具要求能承受l-50Mpa的压力，并与压力机配套。
权利要求
1、一种超疏水木材，包括木材本体，其特征是所述的木材本体的孔隙中充满蜂蜡。
2、 制备如权利要求1所述的超疏水木材的方法，其特征是制 备步骤包括(1) 、将木材放入模具中；(2) 、称取一定量的蜂蜡的粉末加入到模具中，并淹没木材，然后在压力机上将模具中压力升到l-50MPa，并升温到80-IO(TC，保温 0.5-20小时，然后卸压到OMPa，在升温到105-1 l(TC取出木材；(3) 、取出的木材冷却至室温，刮去表面的蜂蜡，即得超疏水木材。
3、 根据权利要求2所述的超疏水木材的制备方法，其特征是 上述步骤(l)中所述的木材是指各种规格的原木、圆木、实木板材、 木片、木纤维、刨花或木质人造板材。
4、 根据权利要求2所述的超疏水木材的制备方法，其特征是所述的模具为圆形钢筒模具。
全文摘要
本发明公开了一种超疏水木材，木材本体的孔隙中充满超疏水物质。制备步骤包括(1)将木材放入模具中；(2)称取一定量的超疏水物质的粉末加入到模具中，并淹没木材，然后在压力机上将模具中压力升到1-50MPa，并升温到80-100℃，保温0.5-20小时，然后卸压到0MPa，在升温到105-110℃取出木材；(3)取出的木材冷却至室温，刮去表面的超疏水物质，即得超疏水木材。超疏水木材与水的接触角大于150°，滚动角小于10°。该层无味无毒，在液体无损失输送、自洁、防水、防潮等领域具有十分广泛的应用前景。本发明提供的方法操作工艺简单、可控性好、成本低、无需复杂的化学处理、也不需要昂贵的设备、易于产业化。
文档编号B27M1/08GK101234498SQ200810030688
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者彦 卿, 吴义强, 彭万喜 申请人:中南林业科技大学