[发明专利]纤维素纳米晶体/二氧化硅复合模板法制备超疏水涂层

摘要

本发明是用纤维素纳米晶体/二氧化硅复合模板法制备超疏水涂层的方法，包括如下步骤：(1)以浓度56％硫酸处理微晶纤维素MCC；(2)进行离心洗涤；(3)将纤维素纳米晶体悬浮液中的水分用乙醇置换；(4)研磨待用；(5)把样品冷冻到‑30℃时再抽真空冷冻干燥。优点：以硬脂酸作为改性剂，可以与SiO2/NCC的表面‑OH发生脱水反应，并且硬脂酸还引入了疏水性‑CH3基团，从而降低了SiO2/NCC的表面能；且纤维素纳米晶体与二氧化硅复合不但具有生物高分子材料的特性，也兼具有无机材料的耐候性、硬度等特性，可用于室内外用涂料的改性，可在建筑楼面清洁及家具防污染等方面发挥作用。

主权项

1.纤维素纳米晶体/二氧化硅复合模板法制备超疏水涂层的方法，其特征是包括如下步骤：一、以微晶纤维素为原料硫酸水解法制备纤维素纳米晶体溶液，具体物料用量比为MCC:H2SO4=1：8.5g/ml，所述硫酸的浓度为56％，在恒温水浴箱中40℃反应50min，直至完全水解；将样品以6000r/min 速度离心5min，倒去上清液，重复操作离心3次，以80％功率超声处理2h；得纤维素纳米晶体溶液(NCC)；二、透析除去纤维素表面的H+和 SO42‑，然后将质量浓度为95%乙醇混合入纤维素纳米晶体溶液，在 100 MPa 的条件下，将含有酸处理后纤维素纳米晶体的乙醇通过高压均质机 3 次，得到纤维素纳米晶体‑乙醇悬浮液；三、取甲苯溶液和纤维素纳米晶体‑乙醇悬浮液各20mL 混合均匀，此为溶液A，再取10mL 正硅酸乙酯倒入溶液A中，此为溶液B；将溶液B室温下磁力搅拌2h，制备二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯的浓度是0.2M/L；四、将0.4 g 硬脂酸充分溶解于乙醇中，然后加入到二氧化硅溶胶中，磁力搅拌3 h后，将混合溶液分别倒入离心管内，均衡质量后放在离心机对角线位置，离心两分钟，转数6000r/min；再取出倒掉上层清液，同样方法再加蒸馏水洗涤2次，倒掉上层清液；得到离心管中下面沉淀，将沉淀倒入培养皿中；于120 ℃下烘干得到固体粉末，研磨待用；五、把样品冷冻到‑30℃时再抽真空冷冻干燥，直到样品中的水份蒸发完全，最后得到硬脂酸改性的纤维素纳米晶体/二氧化硅复合材料的粉末状固体；将固体粉末粘于透明胶带上形成复合涂层，测试复合涂层与水的静态接触角为156.5°，滚动角为5°。