一种纳米纤维素基超疏水涂料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108560314A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201711350490.8D21H21/54(2006.01)(22)申请日2017.12.15(71)申请人华南理工大学地址511458广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院(72)发明人付时雨余成华(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍(51)Int.Cl.D21H19/34(2006.01)D21H19/14(2006.01)D21H19/24(2006.01)D21H19/20(2006.01)D21H21/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种纳米纤维素基超疏水涂料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种纳米纤维素基超疏水涂料及其制备方法。该方法包括以下步骤：（1）首先将纳米纤维素悬浮液制备成微细水珠，然后通过固气相分离方法将水珠中的水分去除，保留下来的纳米纤维素形成微米级颗粒，同时纳米纤维素在颗粒表面堆积成许多纳米尺度的折叠结构，最终得到类似玫瑰花瓣结构的纳米纤维素基微纳颗粒；（2）将纳米纤维素基微纳颗粒与表面改性剂及有机溶剂混合制备成涂料A液；（3）将交联剂与有机溶剂混合制备成涂料B液；（4）将A液与B液混合，得到纳米纤维素基超疏水涂料。该涂料涂覆于纸张所得涂层的防水性能突出，静态接触角高达157°，滚动角在10°之内，附着性和耐酸性能优异，具有突出的自清洁特性。CN108560314ACN108560314A权利要求书1/1页1.一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先将纳米纤维素悬浮液制备成微细水珠，然后通过固气相分离方法将水珠中的水分去除，保留下纳米纤维素的固体相，保留下来的纳米纤维素形成微米级颗粒，同时纳米纤维素在颗粒表面堆积形成许多纳米尺度的折叠结构，最终得到类似玫瑰花瓣结构的纳米纤维素基微纳颗粒；（2）将纳米纤维素基微纳颗粒与表面改性剂及有机溶剂混合制备成涂料A液；（3）将交联剂与有机溶剂混合制备成涂料B液；（4）将A液与B液混合，得到纳米纤维素基超疏水涂料。2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述纳米纤维素悬浮液由酸水解法或TEMPO氧化法制备得到，浓度为0.1wt%-1.0wt%。3.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）制备得到的纳米纤维素基微纳颗粒的粒径为1-20μm。4.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述表面改性剂由CxHySimOn、C14H19F13O3Si、C18H31O2、C20H35O2、C25H52和C56H112O2中的一种或多种组成，其中x、y、m、n分别为4、12、1、3或6、16、1、3或19、42、1、3。5.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述交联剂由羧基三元氯醋树脂、甲基丙烯酸丁酯树脂和聚氨酯中的一种或多种组成。6.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）、步骤（3）所述有机溶剂为甲苯、丙酮、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃和正己烷中的一种或多种的混合物。7.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述A液与B液的体积比为1：1。8.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，所述交联剂在纳米纤维素基超疏水涂料中的用量为0.001g/mL-0.01g/mL；所述表面改性剂与交联剂的质量比为1:1-1:5。9.根据权利要求1所述的一种纳米纤维素基超疏水涂料的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素微纳颗粒在纳米纤维素基超疏水涂料中的含量为0.5wt%-5wt%。10.由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的一种纳米纤维素基超疏水涂料。2CN108560314A说明书1/5页一种纳米纤维素基超疏水涂料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及超疏水涂料技术领域，具体涉及一种纳米纤维素基超疏水涂料及其制备方法。背景技术[0002]自然界中存在许多的超疏水现象，其中最为人们熟知的是“荷叶效应”。研究人员通过实验研究发现，荷叶表面上具有微米级的乳突，在这乳突上“长满”了纳米级尺寸的蜡状物质。这些微米与纳米物质构成了微纳粗糙结构，而蜡状物质提供了所需要的低表面能，在这两者的共同作用下形成了超疏水现象。除了荷叶表面，自然界中还有一些植物的叶子（如水稻）、花卉（如玫瑰花瓣）等都具有很好的超疏水特性。这些植物的表面结构都存在一个共同点：表面都