一种纤维素复合氧化硅超疏水材料及其制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-11-02 09:35:49
本发明公开了一种纤维素复合氧化硅超疏水材料及其制备方法,属于超疏水材料领域,通过低温等离子体预处理不同表面形貌结构的纤维素基底,然后利用低温等离子体增强化学气相沉积技术在基底上沉积初步氧化硅层,再通过低温等离子体修饰上述沉积的氧化硅层,最后再次沉积氧化硅层,从而在纤维素基底上制备得到微纳结构超疏水表面,得到纤维素复合氧化硅超疏水材料,是一种环境友好型生物基疏水材料。本发明得到的纤维素复合氧化硅超疏水材料对4~80℃的水均具超疏效果,水接触角大于150°,水滚动角小于6°,且其工艺简单、性能稳定、安全高效、成本较低,可广泛应用于包装、餐具、防污等领域。
本发明的目的是提供一种纤维素复合氧化硅超疏水材料的制备方法,以解决上述现有技术存在的问题,该纤维素复合氧化硅超疏水材料的制备工艺简单、安全高效、成本较低,可大幅度提高原纤维素基底的疏水性和阻隔性。 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种纤维素复合氧化硅超疏水材料的制备方法,包括以下步骤:(1)制备纸、纸板或薄膜基底形式的纤维素基底材料;(2)采用低温等离子体预处理纤维素基底材料; (3)采用低温等离子体增强化学气相沉积技术在预处理后的纤维素基底材料上沉积200~1200nm初步氧化硅层; (4)去除步骤(3)中残余反应物后,采用低温等离子体修饰沉积的初步氧化硅层; (5)在修饰后的初步氧化硅层上采用低温等离子体增强化学气相沉积技术再次沉积40~160nm氧化硅层,最终形成微纳结构超疏水表面。
纤维素复合氧化硅超疏水材料具有防水、防雾、防雪、防污染、氧化、防腐、自清洁和防止电流传导等重要特点。因此,它在工农业生产和人们的日常生活中有着极其广阔的应用前景:
总之,纤维素复合氧化硅超疏水材料具有广泛的应用前景,可以提高产品的性能和质量,满足人们的需求。
广西大学坐落于素有“中国绿城”之称的广西首府南宁,是广西唯一的国家“211工程”建设学校,“双一流”建设高校,教育部和广西壮族自治区人民政府“部区合建”高校。广西大学1928年成立于梧州,1939年成为国立广西大学,首任校长是被誉为教育界“北蔡南马”和“一代宗师”的我国著名教育家、科学家、民主革命家马君武博士,李四光、陈望道、李达、陈寅恪、梁漱溟等一大批名家大师曾在这里任教。1952年,毛泽东主席亲笔题写“广西大学”校名。1953年,在全国高校院系调整中被拆分到19所高校。1958年,毛泽东主席批准广西大学恢复重建。1997年,广西大学与广西农业大学合并组建新的广西大学,并被教育部列入国家“211工程”重点建设大学。2017年,入选国家“双一流”建设高校行列。2018年,成为教育部与广西壮族自治区合建高校。2022年,继续入选第二轮国家“双一流”建设高校。
本发明通过将纯纤维素类材料制成不同基底形式的纤维素基底材料,然后采用低温等离子体预处理该基底材料,从而降低纤维素基底材料的表面粗糙度,然后利用低温等离子体增强化学气相沉积技术沉积初步氧化硅层,将该氧化硅层进行修饰后,再次沉积氧化硅层,最终在纤维素表面形成微纳结构超疏水表面。本发明基于清洁化低温等离子体增强化学气相沉积技术在亲水、对温度敏感、热稳定性欠佳、易被高压击穿破坏的纤维素基底上,制备得到微纳结构超疏水表面,得到环境友好型生物基疏水材料。该纤维素复合氧化硅超疏水材料对4~80℃的水均具超疏效果,水接触角大于150°,水滚动角小于6°。相比稳定性好的玻璃、金属和塑料基底,以及操作繁复、试剂毒害较强或设备较贵的光刻、化学合成组装或纳米压印等超疏水材料制备技术,本发明工艺简单、性能稳定、安全高效、成本较低,可广泛应用于包装、餐具、防污等领域。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。