[发明专利]一种基于高分子表面改性制备超疏水纸张的方法

说明书

本发明涉及一种基于高分子表面改性制备超疏水纸张的方法，依次包括以下步骤：（1）将纸张基材表面清洁，按设计要求裁剪备用；（2）称取聚乙烯/聚氯乙烯/聚苯乙烯颗粒，加入含有二甲苯溶剂的烧杯中，搅拌、加热使高分子充分溶解，形成透明均匀溶液，再加入丙酮持续搅拌至混合均匀，配成浸渍液；（3）将准备好的纸张基材竖直插入上述浸渍液中，用浸渍提拉机设置浸渍次数为1‑5次，浸渍时间为1‑5min，浸渍完成后匀速将滤纸提拉出来，烘干，即得接触角≥150°的超疏水纸张；本发明制备方法简单，所需制备时间短、成本低、环境友好，可以利用各种纸张基材制得超疏水纸张，产品稳定性较好，室外放置三月仍具有良好的自清洁效果，适合工业化规模化生产。

技术领域

本发明属于超疏水自清洁表面材料领域，具体涉及一种基于高分子表面改性制备超疏水纸张的方法。

背景技术

润湿性是固体材料表面最重要的特征性能之一，润湿性常用接触角来表征。接触角的定义是当一滴液体滴落在固体表面上时，会形成固相、液相以及气相，这三相有一个交点，在这个点处作液滴的切线，此切线与固液之间界面的夹角是接触角。如果材料的表面与水的接触角（CA）是大于150°，那么此材料就是超疏水材料。由于超疏水材料表面不仅具有较低的表面能，而且超疏水材料表面具有异常的浸润性，因而使得超疏水材料表面拥有自清洁、抗腐蚀等功效，这说明了超疏水材料在日常生活的各个领域有着优异的应用前景。

大自然中能够体现超疏水现象的动植物有很多。Gao等人（Gao X,JiangL.Nature,2004,432:36.）发现水黾的腿部表面分布有许多微纳结构的针状的刚毛，使其具有定向超疏水性。荷叶表面含有低表面能的蜡质晶体，并且荷叶表面分布着的乳突、蜡质管等结构提供了荷叶表面合适的粗糙度，这二者的共同作用使得荷叶表面实现自清洁特性（Barthlott W ,Neinhuis C. Planta ,1997 ,202 :1-8；Neinhuis C ,Barthlott W.Annals of Botany,1997,79:667-677）。因为超疏水材料拥有自清洁的特性，所以对超疏水材料进行研究和工业化应用，使其在农业方面、建筑方面、管道无损运输方面，以及在各种露天环境下运用的设备的防冰、防雪以及防水等领域有着宽广的应用前景。如Yang等人（Yang C,Wang F,Li W,et al. Applied Physics A,2015,122(1):1）制得了经过十二硫醇改性后的ZnO/PDMS复合物，制备过程简单，复合涂层呈现超疏水性，并且这种复合涂层在-10℃和-5℃表现出了优异的抗冰特性，因而在工程项目上所用材料的抗冰功能上展现出了良好的前景。