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[發明專利]一種三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法有效

專利信息
申請號: 201710588196.4 申請日: 2017-07-19
公開(公告)號: CN107263987B 公開(公告)日: 2018-11-23
發明(設計)人: 張成春;高美紅;鄭益華;賀經緯;田帥;吳正陽;韓志武;任露泉 申請(專利權)人: 吉林大學
主分類號: B32B27/30 分類號: B32B27/30;B32B27/06;B32B9/00;B32B9/04;B32B3/24;B32B3/30;C08L33/26;C08K5/544;C08K5/20;C08L101/00
代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201 代理人: 邵銘康;朱世林
地址: 130012 吉*** 國省代碼: 吉林;22
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摘要:
搜索關鍵詞: 制備 減阻表面 三明治結構 智能水凝膠 樹脂模板 四氫呋喃溶液 溫敏性水凝膠 尺寸變化 減阻技術 流場結構 摩擦阻力 表面膜 超微細 航行體 加熱網 全工況 壁面 溶合 三層 脫模 打印 溶解 節約
【權利要求書】:

1.一種三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法,其特征在于包括下列步驟:

1.1各組分按容積百分比,取丙烯酸類樹脂溶液90~95%、超微細三氧化二鋁5~10%,進行溶合,制得增韌丙烯酸類樹脂溶合液;

1.2各組分按容積百分比,取丙烯酰胺類聚合物85~90%、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯劑5~10%、氨基硅烷固化劑5~10%,用攪拌器進行均勻攪拌,常溫下通氮氣除氧10~30min,制得丙烯酰胺類聚合物溶合液;

1.3各組分按容積百分比,取溫度敏感性水凝膠溶液85~95%、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯劑1~10%、四甲基乙二烷固化劑5~10%,常溫下通氮氣除氧10~30min,制得溫度敏感性水凝膠溶合液;

1.4以步驟1.1的增韌丙烯酸類樹脂為基料,采用3D打印機制備丙烯酸類樹脂模板(2),丙烯酸類樹脂模板(2)兩邊設有限位板Ⅰ(1)和限位板Ⅱ(3),限位板Ⅰ(1)和限位板Ⅱ(3)的長度x均為10~15μm,寬度y均為5~7μm,丙烯酸類樹脂模板(2)的總長L1為1~2mm,丙烯酸類樹脂模板(2)的橫截面設有三角形的溝槽,三角形的高度h為20~110μm,溝槽底部到模板底部的距離h1為50~150μm,三角形的底邊長度s為30~130μm,相鄰三角形的間距f為50~200μm,在干燥無塵的環境下,避光放置4~10h;

以步驟1.1的增韌丙烯酸類樹脂為基料,采用3D打印機制備與丙烯酸類樹脂模板(2)橫截面相同形狀的輔助模板(4),輔助模板(4)的總長L2為1~2mm,輔助模板(4)的橫截面設有三角形的溝槽,三角形的高度h'為15~105μm,三角形的底邊長度s'為20~120μm,相鄰三角形的間距f'為60~210μm,溝槽到下底面的距離h2為25~115μm,溝槽到上底面的距離h3為30~130μm,在干燥無塵的環境下,避光放置4~10h;

1.5向步驟1.4的丙烯酸類樹脂模板(2)和輔助模板(4)間填充由步驟1.2中制得的丙烯酰胺類聚合物溶合液,填充厚度h4為5~7μm,常溫下避光放置24h以上,形成第一層固化表面膜(6);

1.6用四氫呋喃溶液溶解輔助模板(4)實現脫模,向步驟1.5中形成的第一層固化表面膜(6)上迅速填充由步驟1.3中制得的溫度敏感性水凝膠溶合液,使溫敏性水凝膠溶合液充分流平,同時將超微細加熱網(8)水平置于溫敏性水凝膠溶合液中,并用支撐架Ⅰ(5)和支撐架Ⅱ(10)張緊超微細加熱網(8),超微細加熱網(8)的厚度h5為5~8μm,室溫下避光放置24h以上,得到第二層固化表面膜(7),第二層固化表面膜(7)包括水平底面(11)和三角形上面(12);

1.7向步驟1.6中得到的第二層固化表面膜(7)上填充由步驟1.2中制得的丙烯酰胺類聚合物溶合液,填充厚度h6為5~7μm,室溫下避光放置24h以上,得到第三層固化表面膜(8);

1.8用四氫呋喃溶液溶解丙烯酸類樹脂模板(2)實現脫模,完成三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面制備。

2.按權利要求1所述的三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法,其特征在于:步驟1.6所述超微細加熱網(8)的底面與第二層固化表面膜(7)的底面間距h7為5~10μm。

3.按權利要求1所述的三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法,其特征在于:步驟1.6所述超微細加熱網(8)的a端為正極端,超微細加熱網(8)的b端為負極端。

4.按權利要求1所述的三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的制備方法,其特征在于:所述第一層固化表面膜(6)、第二層固化表面膜(7)中的水平底面(11)和第三層固化表面膜(9)的厚度比為1:2:1~1:3:1,三明治結構的智能水凝膠材料減阻表面的總厚度h8為45~150μm。

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