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石墨烯涂料是怎么樣的？有哪些性能特點(diǎn)？

發(fā)布時(shí)間：

2021-09-15

石墨烯涂料是一種新型的防腐納米材料，具有蜂窩點(diǎn)陣平面膜結(jié)構(gòu)，是世界上薄的防腐材料，可用于金屬防護(hù)。因其良好的阻隔性能和屏蔽性能，有“新材料之王”的美譽(yù)。

        石墨烯涂料是一種新型的防腐納米材料，具有蜂窩點(diǎn)陣平面膜結(jié)構(gòu)，是世界上薄的防腐材料，可用于金屬防護(hù)。因其良好的阻隔性能和屏蔽性能，有“新材料之王”的美譽(yù)。目前，石墨烯涂料的研究主要基于溶劑型復(fù)合材料。溶劑型涂料含有大量有毒重金屬和高VOCs。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，涂料的發(fā)展正迅速向水性化轉(zhuǎn)變。開(kāi)發(fā)低成本、高性能、環(huán)保的新型石墨烯水性復(fù)合防腐涂料已成為重防腐涂料的重要發(fā)展方向。

　　石墨烯涂料具有獨(dú)特的性質(zhì)，為提高水性涂料的致密性、阻隔性、力學(xué)性能和耐腐蝕性帶來(lái)了新的途徑。

　　石墨烯涂料是一個(gè)復(fù)雜的配套體系，在制造過(guò)程中需要添加各種添加劑和填料，而這些添加部分的選擇也是多樣的，所以根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境選擇哪種石墨烯和水性防腐涂料形成一個(gè)完整的配套體系是研究的重點(diǎn)。少量的石墨烯可以優(yōu)化樹(shù)脂組裝結(jié)構(gòu)，提高有序度，起到有效的防腐作用。太少的石墨烯不能起到預(yù)期的作用，而太多的石墨烯會(huì)加速基體腐蝕。當(dāng)石墨烯填料用量過(guò)大時(shí)，石墨烯容易發(fā)生聚集，涂層中出現(xiàn)大量無(wú)序沉積，形成堅(jiān)硬的聚集體，成為涂層缺陷。另一方面會(huì)使涂層粘度過(guò)高，影響涂層的成膜性和附著力，使涂層產(chǎn)生大量裂紋和缺陷，促進(jìn)腐蝕。因此，有必要為特定的涂層系統(tǒng)選擇理想的石墨烯量。石墨烯的-結(jié)構(gòu)和強(qiáng)范德華力容易團(tuán)聚，團(tuán)聚體難以分離，不能有效阻隔腐蝕介質(zhì)。石墨烯本身具有既不親水也不親油的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。與許多制備涂料的基材潤(rùn)濕性差，在防腐涂料中難以分散。水、有機(jī)溶劑和聚合物不能形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，導(dǎo)致石墨烯與樹(shù)脂的界面結(jié)合弱，相容性差，易相分離，嚴(yán)重影響涂料的性能。一般的分散劑分子很難與石墨烯形成強(qiáng)的物理吸附，因此分散具有表面活性的石墨烯的物理手段也會(huì)受到限制，而使用化學(xué)修飾必然會(huì)在一定程度上擾亂或破壞-的完整性，從而降低或喪失本征石墨烯的優(yōu)異性能。石墨烯的分散也面臨實(shí)際生產(chǎn)可操作性的困難。比如4%的水性石墨烯漿料是糊狀狀態(tài)，沒(méi)有流動(dòng)性，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中材料傳輸、分散、化學(xué)反應(yīng)都很困難。

目前，世界各國(guó)對(duì)石墨烯涂料的發(fā)展提出了越來(lái)越高的要求。石墨烯涂料正朝著高性能、功能化、綠色化的方向發(fā)展。加快石墨烯涂料的應(yīng)用研究，對(duì)于加快水性涂料的變革，推動(dòng)環(huán)保型重防腐涂料的發(fā)展進(jìn)程，具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義和廣闊的發(fā)展前景。