[发明专利]一种制备具有木材反向结构环氧树脂表面的方法

说明书

本发明公开了一种制备具有木材反向结构环氧树脂表面的方法。所述方法以木材为原料，先通过非氧化气氛烧结，得到具有木材结构的多孔碳，然后采用环氧树脂为基底材料，对木质孔结构表面的微观结构进行了拓印，在环氧树脂表面得到了具有木碳孔结构的反向结构，该反向结构经氟硅烷和异丙醇混合液浸泡后，获得超疏水特性。本发明所制得的环氧树脂表面高程度的借鉴自然，利用环氧树脂的流动性和可固化性拓印了木材的微观构造，所得形貌为木材的反向结构。本发明将环氧树脂由亲水材料变为超疏水材料，拓宽了其应用范围。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种制备具有木材反向结构环氧树脂表面的方法，具体涉及一种利用生物模版印刷法在环氧树脂基底上制备木材反向结构表面的方法。

背景技术

环氧树脂作为一种性能优良的热固性树脂，具有较好的物理化学性能，良好的介电性能、电绝缘性及尺寸稳定性能。但纯的环氧树脂是亲水性聚合物，即使通过低表面能物质修饰后，也体现出亲水性，限制了环氧树脂的应用。目前，环氧树脂的疏水性改性主要通过加入其他物质构造复合材料疏水涂层。王春齐等采用真空袋压法制备含CaCO₃/环氧树脂表面功能层复合材料，再通过化学刻蚀与表面修饰，制备出超疏水表面，(王春齐等，玻璃纤维增强环氧复合材料上超疏水表面层的制备[J]，功能材料，2012，43(11):1438-1442)。王金燕等利用在环氧树脂与PMMA中掺加SiO₂来构造疏水表面(王金燕.PMMA-SiO₂、环氧树脂-SiO₂复合超疏水薄膜的制备及浸润性研究[D].河南大学,2011.DOI:10.7666/d.d146262.)。上述方法都是将环氧树脂与其他物质复合，未对单独的环氧树脂的疏水性进行研究，且工艺繁琐，构成的特殊形貌均为人工制备，有很大的局限性，很难达到自然界疏水生物体经进化得到的特殊精细微纳米结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备具有木材反向结构环氧树脂表面的方法，该方法高程度借鉴自然，制得性能优良的木材反向结构环氧树脂表面。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种制备具有木材反向结构环氧树脂表面的方法，具体步骤如下：

步骤1，将木材置于非氧化性气氛烧结炉中烧结，烧结温度不低于600℃，升温速率低于3℃/min，制得具有木材结构的多孔碳；

步骤2，按环氧树脂：异丙醇的体积比为4：1稀释环氧树脂，在60～80℃下，将稀释后的环氧树脂与固化剂按体积比为1～4：1搅拌混合均匀；

步骤3，将多孔碳覆盖在环氧树脂与固化剂的混合物的表面，15～20℃下固化12～20小时，固化结束后，将多孔碳揭开，得到具有木材反向结构环氧树脂表面；

步骤4，将具有木材反向结构环氧树脂浸入氟硅烷和异丙醇体积比为1:4～8的混合液中，浸泡2～15天后取出干燥，制得疏水的具有木材反向结构的环氧树脂表面。

优选地，步骤1中，所述的木材为微观结构明显且孔径大小较均匀的木材，优选白松木等，所述的烧结温度为600～800℃，所述的升温速率为1～2℃/min。

优选地，步骤2中，所述的环氧树脂与固化剂比例为1：1，所述混合温度为65℃。

优选地，步骤4中，所述的氟硅烷和异丙醇体积比为1:6，所述的浸泡时间为2～10天。