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石墨烯涂料的特點是什么?

2020-06-12

石墨烯是一種具有蜂巢晶格狀平面薄膜結構的新型防腐納米材料,是世上最薄的防腐蝕材料,可用于金屬防護,其良好的阻隔性能和屏蔽性能,有“新材料之王”的美譽,有關石墨烯在防腐領域的研究吸引了世界各國研究者的關注。

石墨烯涂料主要有純石墨烯涂料和石墨烯復合涂料,石墨烯涂料主要是指純石墨烯在金屬表面發揮防腐蝕、導電等作用的功能涂料。

1)單純使用石墨烯防腐蝕涂層具有很多局限性:對石墨烯品質要求高,石墨烯具有優異的導電性,所以一旦薄膜有輕微的缺陷便會加劇金屬腐蝕,只能提供短時間的抗氧化腐蝕效能;對金屬基底可選擇的不多;難以大規模、大面積制備,難以產業化。

2)石墨烯復合涂料主要是指石墨烯首先與聚合物樹脂復合,然后以復合材料制備功能涂料,石墨烯與附著力強、成膜性好的樹脂結合可制備防腐性能優異的石墨烯復合涂料,可顯著提升聚合物的性能。不同的石墨烯加入量及樹脂種類,都會影響復合涂料的性能,特別是其電學性能和防腐性能,石墨烯復合涂料成為石墨烯的重要應用研究領域。

石墨烯超大的比表面積、優良的阻隔性、高的化學穩定性及良好的導電性等性能,其獨特的晶體結構和優異的物理性能及其衍生物可引發聚合反應等特點,引入柔性鏈段,在改善樹脂基材料性能方面具有巨大的潛力,對于防腐涂料綜合性能具有較強的提升作用。目前,石墨烯復合防腐涂料的研究主要以溶劑型復合材料為主。溶劑型涂料中含有大量的有毒重金屬和高VOCs,隨著人們環保意識的不斷提高,涂料的發展向著水性方向快速轉變,開發低成本、高性能、綠色環保的新型石墨烯水性復合防腐涂料已成為重防腐蝕涂料的重要發展方向。

石墨烯具有的獨特性能, 為改善水性涂料的致密性、阻隔性、機械性能以及防腐性能帶來新的改進途徑。


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