發(fā)布時間：2020-12-03 11:05

　　木材表面仿生構(gòu)建超疏水涂層,能有效地降低木材與水分之間的互相作用,避免木材因吸水而導(dǎo)致的變形、開裂、腐朽、霉變、變色、降解等一系列問題,同時還可以賦予木材抗菌、阻燃、導(dǎo)電、磁性、微波吸收等功能,對木材的高附加值利用和功能化拓展具有重要的研究價值和實際意義。但是超疏水涂層機(jī)械與化學(xué)穩(wěn)定性差是制約超疏水木材實際應(yīng)用的關(guān)鍵問題。本研究基于“荷葉效應(yīng)”仿生學(xué)原理,以木材自身的粗糙結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和界面調(diào)控,在木材表面構(gòu)建不同微納層級粗糙結(jié)構(gòu),獲得具有機(jī)械耐磨和化學(xué)耐久性的超疏水木材。研究超疏水涂層與木材基質(zhì)的界面結(jié)合與調(diào)控機(jī)理,涂層表面穩(wěn)固微納米粗糙結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方式;探討不同微納層級粗糙結(jié)構(gòu)對木材表面超疏水性能的影響,解析超疏水作用機(jī)制。論文主要結(jié)論如下:（1）低能成分直接修飾木材天然結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)整體高疏水性。在木材細(xì)胞壁接枝長鏈烷基制備整體高疏水木材,橫切面水接觸角150°,滾動角13°-38°;縱切面水接觸角140°,滾動角大于90°。疏水性能貫穿木材整個結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異的耐磨性和化學(xué)耐久性,經(jīng)磨損和腐蝕后,橫切面接觸角大于145°。（2）溶膠凝膠法合成Si02納米粒子輔助構(gòu)建表面微納... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：193 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

自然界中的超疏水現(xiàn)象以及表面微觀結(jié)構(gòu)(Wang,Liu,etal,2015)o

ｄｘ?匡??圖１－３液滴與粗糙表面的接觸邊緣示意圖。??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｅｄｇｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｄｒｏｐｌｅｔ?ａｎｄ?ｒｏｕｇｈ?ｓｕｒｆａｃｅ．??實際上并不存在表面絕對光滑的固體，１９３６年，為了解釋粗糙表面的潤濕性，??４??

ｋ?Ｙｌｖ??固??圖１－２接觸角示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ．??１．２．２．２?Ｗｅｎｚｅｌ?與?Ｃａｓｓｉｅ－Ｂａｘｔｅｒ?接觸角模型理論??氣ｉｆ??／?／?ｍ??Ａ??ｄｘ?匡??圖１－３液滴與粗糙表面的接觸邊緣示意圖。??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｅｄｇｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｄｒｏｐｌｅｔ?ａｎｄ?ｒｏｕｇｈ?ｓｕｒｆａｃｅ．??實際上并不存在表面絕對光滑的固體，１９３６年，為了解釋粗糙表面的潤濕性，??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于模板印刷法的仿生超疏水木材的研制[J]. 楊玉山,沈華杰,邱堅.  西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(06)
[2]基于層層自組裝法的超疏水木材的制備[J]. 趙昕悅,姜冬梅,胡迎珠,劉曉朦,王成毓.  廣東化工. 2018(12)
[3]在木材表面制備一種穩(wěn)定且耐久的超疏水涂層的方法[J]. 郭于田,孫曉晗,許月偉,龍瑞.  廣東化工. 2018(12)
[4]基于特殊潤濕性材料的油水分離[J]. 李文濤,雍佳樂,楊青,陳烽,方瑤,侯洵.  物理化學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[5]木材仿生超疏水功能化制備方法[J]. 劉峰,王成毓.  科技導(dǎo)報. 2016(19)
[6]材料表面可逆潤濕性行為研究進(jìn)展[J]. 高正鑫,王成毓.  科技導(dǎo)報. 2016(19)
[7]木材仿生趨磁性及其超疏水性能[J]. 姚秋芳,陳逸鵬,錢特蒙,李松,金春德,孫慶豐.  科技導(dǎo)報. 2016(19)
[8]基于軟印刷技術(shù)的竹材表面仿制荷葉超疏水結(jié)構(gòu)[J]. 王發(fā)鵬,李松.  科技導(dǎo)報. 2016(19)
[9]仿生超疏水導(dǎo)電竹材的制備及其耐久性[J]. 李景鵬,陳玉和,吳再興,包永潔,金春德.  科技導(dǎo)報. 2016(19)
[10]等離子體刻蝕并沉積類金剛石膜制備超疏水木材[J]. 解林坤,王洪艷,代沁伶,杜官本.  林業(yè)工程學(xué)報. 2016(05)



本文編號：2896309