[发明专利]一种水下减阻涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水下减阻涂层、该水下减阻涂层的制备方法，更具体而言，涉及一种具有微米级表面凹坑结构的水下减阻涂层、该种具有微米级表面凹坑结构的水下减阻涂层的制备方法。

背景技术

降低水面舰艇和水下航行体航行过程中受到的阻力，可以减少航行能量消耗，也可以大幅度提高航行速度，对解决能源问题、保护环境以及提高舰艇性能，有着重要意义。不论从民用、商用还是军用，水下问题均是海洋工程的重要课题，因此各国学者均致力于研究能够实现有效减阻方案。

针对目前水下减阻方面的要求，主要对策包括柔顺壁面减阻、疏水表面减阻，肋条减阻，随行波表面减阻。然而大部分的减阻技术，或受制于传统的加工手段，或仅限于低流速和微流道的使用条件，都无法得到广泛的工业应用。因此，加工工艺简单，成本低廉且效果好的减阻手段尚待研发。

发明内容

为了解决现有水下减阻技术中减阻率不高、制作和维护成本高等技术问题或者至少之一，本发明提供了一种水下减阻涂层。

本发明提供的一种水下减阻涂层，包括树脂基料，稀料，助剂及固化剂，其特征在于，所述水下减阻涂层的表面具有微米级凹坑结构。

优选地，各组分重量百分比的含量为，树脂基料50～70％，稀料16～36％，助剂1～6％，固化剂5～15％。

所述树脂基料的酸碱度为中性或者弱碱性。

所述树脂基料为环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂中的任一种。

本发明还提供了上述一种水下减阻涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取50～70％的树脂基料，16～36％的稀料，1～6％的助剂，5～15％的固化剂，进行充分搅拌，制得溶合液；

步骤2：室温下，将上述溶合液均匀涂于待减阻的基材的表面，形成液态的漆膜；

步骤3：室温下，在步骤2得到的漆膜表面未固化时，向该表面喷洒盐溶液液滴；

步骤4)室温下，将所述基材的表面置于干燥无尘的条件下进行固化24小时以上，形成表面嵌有结晶颗粒的固化漆膜；

步骤5：将步骤4形成的固化漆膜用清水清洗，直至结晶颗粒全部溶解；

步骤6：在所述基材的表面制得所述水下减阻涂层，完成所述水下减阻涂层的制备。

优选地，所述树脂基料的酸碱度为中性或者弱碱性。

所述树脂基料至少包括环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂中的任一种。

优选地，所述盐溶液液滴浓度为1～6mol/L、直径为5～50μm。

本发明减阻的原理主要是：通过涂层表面的微米级凹坑结构，改变近壁面流场，从而降低固体壁面与流体之间的剪切，降低了流体对航行体的阻力。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用的树脂基料，稀料，助剂及固化剂，无毒无放射，不会对环境产生不良作用；2、本发明可以通过改变各组分的具体配比以及对制备方法的控制，实现不同程度、不同环境下的水下减阻，可以适用不同的工作状况；3、本发明的制作成本和维护成本均相对低廉。

附图说明

图1为本发明所述水下减阻涂层制备方法的流程图；

具体实施方式

下面结合附图，说明根据本发明的具体实施方式。

根据本发明的一种水下减阻涂层，包括树脂基料，稀料，助剂及固化剂，所述水下减阻涂层的表面具有微米级凹坑结构。

优选地，所述的水下减阻涂层，各组分重量百分比的含量为，树脂基料50～70％，稀料16～36％，助剂1～6％，固化剂5～15％。

所述树脂基料的酸碱度为中性或者弱碱性。

所述树脂基料为环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂中的任一种。

实施例1：根据本发明的一种水下减阻涂层，包括环氧树脂、稀料、助剂、固化剂，各组分按重量百分比分别为：环氧树脂70％，稀料20％，助剂5％，固化剂5％。本实施例的水下减阻涂层，在采用本发明的制备方法置于基材的表面后，表面具有微米级凹坑结构，具有很好的减阻效果，能够实现本发明的发明目的。

实施例2：本发明的另一种水下减阻涂层，包括聚氨酯树脂、稀料、助剂、脂溶性夜光粉、固化剂，各组分按重量百分比分别为：聚氨酯树脂65％，稀料19％，助剂6％，固化剂10％。本实施例的水下减阻涂层，再采用本发明的制备方法置于基材的表面后，也具有很好的减阻效果，能够实现本发明的发明目的。