[发明专利]一种仿生水草及其制备方法

说明书

本发明公开了一种仿生水草及其制备方法，本发明采用聚碳酸酯30‑50份、嵌段共聚聚丙烯25‑45份、改性纳米二氧化硅2‑10份、分散剂3‑5份、磷酸酯5‑10份、金属粉1‑5份、粘结剂2‑6份、固化剂3‑6份，制备得到的仿生水草使用寿命长，抗腐蚀、抗老化性能较好且柔软性高，同时仿生水草对流动水域的柔性粘滞阻尼效果得到了进一步提高，进而加快了海底泥沙的沉积速度，缩短了海底悬空管道的治理周期。本发明采用的原料价格低廉易得，而且本发明制备方法简单，便于操作，制得的产品性能有益，具有优秀的产业化前景和推广价值。

技术领域

本发明涉及海底防冲刷技术领域，尤其涉及一种仿生水草及其制备方法。

背景技术

在海洋工程中，由于波浪、水流的作用造成海底结构物底部及其附近海床的泥沙运动，即我们通常所说的海底冲刷现象，根据海洋冲刷动力学分析：海底冲刷的形成主要是由于海洋结构物安装在海底之后，打破了原有水下流场的平衡，引起局部水流速度加快，使正常流动的水流形成一定的压力梯度并构成对海底的剪切力，导致冲刷现象的出现。同时海洋结构物的出现还改变了水流的方向使之产生湍流和漩涡，更加速了冲刷作用。

对于海底管道冲刷会使管道外露甚至一定长度的淘空，这时管道可能会因为波浪、潮流的巨大作用而损坏。海底冲刷现象与水流速度和水流方向及海床特征，包括海底地形、物质构成等多方面因素有关。

仿生草采用仿生学制造的高分子材料，所以叫做仿生草。仿生草叶片利用浮力作用在海水中起浮飘动，海水受到防生草的柔性粘滞阻尼作用，流速得以降低，减缓了水流对海床的冲刷能力；同时。由于流速的降低和仿生草的阻碍，促使水流中夹杂的泥沙在重力的作用下不断地沉积到仿生草安装基垫上.逐渐形成一个被海生物加强了的海底沙洲从而控制了海底结构物附近海床的冲刷。但是，目前应用制备的仿生草力学性能普遍偏低，且抗化学腐蚀性能较差，在海底的使用寿命偏短。

因此，研究制造出一种力学性能强且具有优秀的抗化学腐蚀性能、使用寿命长的仿生水草是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种仿生水草及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

仿生水草，由以下重量份数原料制备得到：聚碳酸酯30-50份、嵌段共聚聚丙烯25-45份、改性纳米二氧化硅2-10份、分散剂3-5份、磷酸酯5-10份、金属粉1-5份、粘结剂2-6份、固化剂3-6份。

本发明的有益效果在于：本发明采用相对廉价的原料，降低了整个生产成本，本发明以聚碳酸酯和嵌段共聚聚丙烯作为主原料，通过分散剂、磷酸酯等辅料的作用，有效提高了仿生水草的力学性能、柔软性、仿生水草的使用寿命以及抗腐蚀、抗老化性能，同时还能够提高仿生水草对流动水域的柔性粘滞阻尼效果，进而加快了海底泥沙的沉积速度，缩短了海底悬空管道的治理周期。

进一步，上述分散剂为聚乙二醇、月桂醇硫酸钠、甘油中的一种或多种。

采用上述进一步的有益效果在于：本发明采用的分散剂能够使聚碳酸酯、嵌段共聚聚丙烯、改性纳米二氧化硅各物质之间相互混合均匀，同时增加了聚碳酸酯和嵌段共聚聚丙烯对改性纳米二氧化硅的负载量，还具有防止颗粒的沉降和凝聚的作用。

进一步，上述磷酸酯为卵磷脂、三乙基磷酸酯、硬脂醇磷酸酯的一种或多种。

采用上述进一步的有益效果在于：本发明采用的磷酸酯能够增加仿生水草的稳定性，进一步的可以提高仿生水草的使用寿命，通过阻止海水中的离子与仿生水草接触，进一步提高了仿生水草的抗腐蚀性能。

进一步，上述金属粉为铝粉或铜粉。

采用上述进一步的有益效果在于：本发明采用的金属粉为不活泼金属，在海水中能够有效阻止海水中的离子与本发明中的仿生水草形成离子交换作用，进而提高了本发明仿生水草的抗腐蚀性能。