一种水性疏水浆料及其制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种水性疏水浆料，其特征在于，所述水性疏水浆料包括：硅烷类改性的纳米纤维素、疏水型纳米二氧化硅、硬脂酸类物质和水；优选地，所述水性疏水浆料的制备原料包括：纳米纤维素、硅烷类物质、疏水型纳米二氧化硅、硬脂酸类物质和水；优选地，所述硅烷类改性的纳米纤维素是由纳米纤维素与硅烷类物质反应得到。2.根据权利要求1所述的水性疏水浆料，其特征在于，所述纳米纤维素选自天然纤维素和/或再生纤维素；优选地，所述纳米纤维素的直径为2-100nm；优选地，所述纳米纤维素的长度为10-300μm；优选地，所述纳米纤维素具有结晶结构；优选地，所述硅烷类物质选自硅烷交联剂和硅烷偶联剂中的至少一种；优选为甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷中的至少一种；优选地，所述疏水型纳米二氧化硅为硅烷类改性纳米二氧化硅，例如为六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种改性的纳米二氧化硅的至少一种；优选地，所述疏水型纳米二氧化硅的直径为10-100nm。优选地，所述硬脂酸类物质为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸钠、单甘酯和山梨醇酐单硬脂酸酯中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的水性疏水浆料，其特征在于，所述水性疏水浆料的接触角(0h)＞125
°
。4.权利要求1-3任一项所述水性疏水浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将纳米纤维素、疏水型纳米二氧化硅和硬脂酸类物质混合，得到二氧化硅预混物；(2)将所述二氧化硅预混物、纳米纤维素分散液和硅烷类物质混合，得到所述水性疏水浆料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米纤维素、所述疏水型纳米二氧化硅和所述硬脂酸类物质的干重之比为1：(0.5～20)：(0.5～8)；优选地，步骤(1)中，所述混合为剪切混合。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述纳米纤维素分散液中，纳米纤维素的干重与分散液中溶剂的质量比为1:(25-200)；优选地，步骤(2)中所述纳米纤维素与步骤(1)中所述纳米纤维素相同或不同；优选地，步骤(2)中，所述纳米纤维素分散液中的纳米纤维素、二氧化硅预混物和硅烷类化合物的干重比为1：(0.2～3)：(0.5～6)。7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：将所述二氧化硅预混物、所述纳米纤维素的分散液和所述硅烷类物质在加热、搅拌下混合；或者，步骤(2)具体包括：所述二氧化硅预混物、纳米纤维素分散液和硅烷类物质的混合顺序为：先将纳米纤维素分散液和二氧化硅预混物混合，而后向上述混合物中加入硅烷类物质，经加热、搅拌均匀后，得到所述水性疏水浆料；优选地，所述的纳米纤维素以纳米纤维素分散液的形式加入。8.一种疏水复合材料，其特征在于，所述复合材料包括基底材料和复合在基底材料表面的水性疏水浆料层；
所述基底材料为纸制品、布制品和纤维制品中的至少一种；所述水性疏水浆料层由权利要求1-3任一项所述水性疏水浆料制备得到。9.权利要求8所述疏水复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将所述水性疏水浆料涂覆在所述基底材料表面，加热干燥，得到所述疏水复合材料。10.权利要求1-3任一项所述水性疏水浆料或权利要求8所述疏水复合材料在油水分离中的应用。

技术总结
本发明公开一种水性疏水浆料及其制备方法与应用。该水性疏水浆料包括：硅烷类改性的纳米纤维素、疏水型纳米二氧化硅、硬脂酸类物质和水。制备时将纳米纤维素、疏水型纳米二氧化硅和硬脂酸类物质混合，得到二氧化硅预混物；将该二氧化硅预混物、纳米纤维素分散液和硅烷类物质混合，得到水性疏水浆料。该方法可提供一种性质均一、高效、环保、稳定性好的超疏水水性浆料，且方法简便，成本低，可为基材提供高疏水性能及水油分离性能。高疏水性能及水油分离性能。高疏水性能及水油分离性能。


技术研发人员：吴敏 陈茜 黄大勇
受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所
技术研发日：2020.04.28
技术公布日：2021/10/28