擦阻力 大幅度降低，起到了减阻的作用，其原理示意图见附图2所示。
[0030] 本发明提供的阳离子型防污减阻复合功能涂料，其组分包括颗粒状阳离子型填 料、成膜树脂、固化剂和稀释剂。其中的颗粒状阳离子型填料为表面带有正电荷的微颗粒。 在由所述涂料制成涂层的成膜过程中，稀释剂挥发，固化剂参与交联固化，因此所制得的涂 层的成分只剩下颗粒状阳离子型填料和成膜树脂，颗粒状阳离子型填料在涂层内部通过成 膜树脂彼此绝缘，使得复合功能涂层在海水中的电极电位为正，从而有效防止海洋生物附 着与污损，并显著降低表面摩擦阻力。
[0031] 本发明提供的阳离子型防污减阻复合功能涂料，具有防污减阻效果显著、施工方 便、适于规模化生产等特点。此外，与传统海洋防污涂料不同的是，本发明的复合功能涂料 是通过颗粒状阳离子型功能性填料来改变涂层表面的电极电位，利用离子间的静电斥力物 理性地防止海洋生物趋近或吸附，不含有机锡、丙烯酸铜、丙烯酸锌等生物毒杀成分，对海 洋生物无毒副作用，环境友好。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明的防污减阻涂层阻止海洋生物趋近壁面的原理示意图；
[0033] 图2是本发明的防污减阻涂层弱化近壁面水分子的氢键强度原理示意图；
[0034] 图3是颗粒状阳离子型填料的静电分选过程示意图。
【具体实施方式】
[0035] 下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，应该指出的是，这些实 施例仅用于说明本发明不应理解为对本发明的限制。
[0036] 首先，制备颗粒状阳离子型填料：
[0037] (1)颗粒荷电
[0038] 选取粒径r为(λ Ο?μπι~20 μπι的球状、片状或粒状金属或非金属微颗粒，如铝粉 颗粒、二氧化钛颗粒、二氧化硅颗粒或碳化硅颗粒等，通过直流电晕放电进行颗粒荷电，使 用的直流电场的两极板电压U1控制为5kV~50kV，匀强电场E。，得到表面分别荷正电和荷 负电的微颗粒，即带电微颗粒；
[0039] 在颗粒荷电阶段，通过直流电晕放电以场致荷电及扩散荷电的方式，使微颗粒表 面带上正电荷或负电荷。在直流电场中，由于电晕放电产生大量的自由电子，自由电子使得 极板间的气体分子被电离形成正负离子，在电场力和离子热扩散的作用下对微颗粒进行荷 电作用。在直流电晕放电条件下，颗粒的荷电过程有场致荷电和扩散荷电两种形式。粒径 r在0.0 l μπι~0. 2 μπι的微颗粒以扩散荷电为主，其单个微颗粒扩散荷电的饱和电量为qi=2 π ε QrKT/e ;粒径r在0. 2 μπι~20 μπι的微颗粒以场致荷电为主，其单个微颗粒场致荷 电的饱和电量为q2= 12 π ε P2Eti ε八ε+2 ε。）；两式中，ε。为真空介电常数、ε为微颗粒 的介电常数、K为玻尔兹曼常数、T为放电空间的绝对温度、e为基本电荷电量。微颗粒在直 流电场中的最终荷电量是场致荷电和扩散荷电耦合的结果。
[0040] 微颗粒在直流电场中的荷电量，与直流电场的电压以及微颗粒的粒径关系密切。 场致荷电和扩散荷电形式下微颗粒的平均荷电量随粒径增大而增大，同时随直流电压的增 大而增大。因此，可以通过调整颗粒粒径及直流电压，实现对微颗粒带电量的控制。不同荷 电条件下微颗粒的平均荷电量，采用芬兰Dekati公司的ELPI静电低压碰撞器测定。
[0041 ] 通过直流电场条件下的场致荷电和扩散荷电，使得微颗粒表面带有正电荷或负电 荷。将表面分别带有正、负电荷的微颗粒分开是通过下面的静电分选步骤实现的。
[0042] (2)静电分选
[0043] 将表面分别荷正电和荷负电的微颗粒通过静电分选方法进行分离：将带电微颗粒 送至两个竖直的且对应设置的带电平板的上方，其中一个带电平板带正电，另一个带电平 板带负电，两带电平板之间形成电场区域，带电微颗粒经漏斗从两个竖直的带电平板之间 的中间位置下落，在下落过程中带电微颗粒在两带电平板间受到重力与电场力的共同作用 而发生偏转，表面荷正电的微颗粒向带负电的带电平板处偏转并最终落入B桶，表面荷负 电的微颗粒向带正电的带电平板处偏转并最终落入A桶，实现表面荷正电和表面荷负电的 微颗粒的分离，静电分选过程示意图见图3所示。B桶中得到的表面荷正电的微颗粒即本发 明的原料一一颗粒状阳离子型填料；
[0044] 带电微颗粒的质量m、带电微颗粒的带电量q、两个竖直的对应设置的带电平板的 间距d、两带电平板的竖直高度L、两带电平板间的电压1]2应该满足：
[0045] 2U2qL = md2g，
[0046] 其中，g为重力加速度。满足上式可保证两种微颗粒离开两极板间的电场区域时， 有最大的偏转量以保证彼此分开，同时又恰好不接触到对应的极板，进而实现最佳的分选 效果。
[0047] 实施例1
[0048] 本实施例提供的阳离子型防污减阻复合功能涂料，其组成为：
[0049] 表面带有正电荷的铝粉颗粒20份 氟碳树脂 50份 异氰酸酯 5份 二甲苯 5份
[0050] 采用上述涂料制备的防污减阻涂层，通过包括以下步骤的制备方法制得：
[0051] 按重量份数称取：20份表面带有正电荷的铝粉颗粒、50份氟碳树脂、5份异氰酸 酯、5份二甲苯，搅拌混合均匀，制得防污减阻涂料；
[0052] 涂装作业前，先将基底表面的油污、灰尘或锈迹等污染物清理干净，然后以喷涂方 式在基底表面依次涂装防锈漆（616氯化橡胶铁红厚浆型）和环氧连接漆（FJ-18)，待防 锈漆和环氧连接漆的漆膜固化后，进行本实施例复合功能涂料的涂装作业，涂装以喷涂方 式涂覆于环氧连接漆漆膜上，涂膜固化后，即制备出防污减阻涂层，防污减阻涂层的厚度为 0.1mm〇
[0053] 防污减阻涂层干后直接下水进行防污减阻性能测试。结果表明，与在环氧连接漆 漆膜上涂覆传统型的无锡自抛光防污涂层相比，本实施例的防污减阻涂层的硅藻附着抑制 率提高了 95%，贻贝附着足丝的数量减少了 87% ;与常规水力学光滑表面相比，在10. 5m/s 的航速下，防污减阻涂层的减阻率为25. 4%。防污减阻效果显著提高。
[0054] 实施例2
[0055] 本实施例提供的阳离子型防污减阻复合功能涂料，其组成为：
[0056] 表面带有正电荷的二氧化钛颗粒10份 氟碳树脂 60份 有机硅树脂 15份 异氰酸酯 〖5份 二甲苯 20份。
[0057] 采用上述涂料制备的防污减阻涂层，通过包括以下步骤的制备方法制得：
[0058] 按重量份数称取：10份表面带有正电荷的二氧化钛颗粒、60份氟碳树脂、15份有 机硅树脂、15份异氰酸酯、20份二甲苯，搅拌混合均匀，制得防污减阻涂料；
[0059] 涂装作业前，先将基底表面的油污、灰尘或锈迹等污染物清理干净，然后以喷涂方 式在基底表面依次涂装防锈漆（616氯化橡胶铁红厚浆型）和环氧连接漆（FJ-18)，待防 锈漆和环氧连接漆的漆膜固化后，进行本实施例复合功能涂料的涂装作业，涂装以喷涂方 式涂覆于环氧连接漆漆膜上，涂膜固化后，即制备出防污减阻涂层，防污减阻涂层的厚度为 Imm0
[0060] 防污减阻涂层干后直接下水进行防污减阻性能测试。结果表明，与在环氧连接漆...