用纳米纤维素模板法制备超疏水涂层的方法

摘要

本发明是一种用纳米纤维素模板法制备超疏水涂层的方法，由纳米纤维素表面原位生成粒径可控的纳米TiO₂，通过硬脂酸对使纳米TiO₂表面进行疏水改性，无水乙醇为溶剂，十二烷基苯磺酸钠为分散剂。将以纳米纤维素（NCC)为模板改性过的TiO₂与PDMS(聚二甲基硅氧烷）复合，经机械共混，热处理得到超疏水涂层。优点：以硬脂酸作为改性剂，还引入了疏水性-CH₃基团，降低TiO₂/NCC的表面能；聚二甲基硅氧烷与TiO₂/NCC复合增加涂层黏附力，并通过与无机纳米粒子的相互作用形成微/纳粗糙结构，弥补TiO₂/NCC附着力差的缺点。方法简单，可广泛加入多种涂料中增强其疏水性能，涂膜耐磨性也有一定保障。

主权项

用纳米纤维素模板法制备超疏水涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：1）以浓度56％硫酸处理微晶纤维素MCC，重量比例MCC:H₂SO₄=1：（8.15‑9.45）g/ml，酸解温度为45℃，时间为90min‑110min；加入去离子水终止酸解反应；2）进行离心洗涤，离心速度6000rpm，时间5min，次数3次‑4次；随后进行透析去除酸根离子，70％功率超声处理20min‑30min；得纳米纤维素溶液NCC，备用；3）按重量比为V(TiCl₄):V(NCC)=1:10的用量将TiCl₄缓慢滴入纳米纤维素溶液，70℃下机械搅拌4h‑5h；4）加入蒸馏水、无水乙醇、硬脂酸，按加入TiCl₄质量8％‑8.5％计，70℃下搅拌2h，空气中老化2h‑3h；在120℃下烘干，研磨出粉末待用；5）加入去离子水、催化剂氨水和十二烷基苯磺酸钠，按得出粉末质量1％计，超声搅拌20‑25min至一定黏度，加入粉末，继续搅拌30min；6）按V(TiCl₄):V(PDMS):V(KH550)=1:（0.5‑1）:（0.1‑0.3）的重量比例，先缓慢加入PDMS，然后加入KH550，继续磁力搅拌，将溶液涂布于基材表面，即得到超疏水涂层。