中国粉体网讯中国涂料行业历经一百多年的发展,已经超过三千多亿市场规模、/span>从政策法规、标准、国际竞争、行业趋势等几个方面,涂料行业从以前的高速发展迈入了创新驱动、绿色转型、节约资源、高性能化的高质量发展阶段、/span>
高质量薄层石墨烯材料,厚度仅为几个原子层,对所有原子、分子都具有不可渗透性,与传统材料比较,相同质量下,具有更大的片层阻隔面积。石墨烯具有优异的力学、导电、导热性能,在涂料中实现均匀分散后,高质量薄层石墨烯可以作为防腐、防水、耐候、机械性能增强的原子片层阻隔原料,正在为更具优异性能和更多功能的涂料提供重要价值、/span>
当前,石墨烯改性防腐底漆是一种具有性价比优势的工业涂料升级产品,其技术和标准发展已经初步成熟,具有较大市场空间,包含溶剂型和水性涂料,包含有机和无机的涂料。此外,通过高质量石墨烯解决水性、高固含、无溶剂、粉末类的环保涂料转型中遇到的各种技术问题,也是技术和市场的重要机遇、/span>
石墨烯在防腐涂层中的作用机制
阻隔效应
石墨烯中C—C键长?.142nm,碳原子的范德华半径0.11nm,正六边形孔径仅?.064nm,石墨烯对于腐蚀性介质(H2O、O2?/span>Cl-)具有良好的阻隔性能,抗腐蚀介质渗透,可在防腐涂层中发挥优异的物理屏蔽效果。同时,石墨烯是一种二维纳米材料,可填充涂层间隙,使涂层更加致密、/span>
迷宫效应
石墨烯因其极大的比表面积、纳米级的尺寸和薄片状的结构而具有出色的阻隔性能。通过其二维片层结构的堆叠,构筑成致密的物理屏障,能在涂层中形成弯曲的通路,使徖/span>O2?/span>Cl-等腐蚀介质穿越涂层到达金属基材表面的路径大大延长,延缓了腐蚀介质透过涂层与基材表面的接触,这种现象也被称丹/span>“迷宫效应”。因此,其常被应用于加强树脂涂层的防腐性能、/span>
阴极保护协同效应
研究表明,环氧富锌底漆中只有25%?0%的锌粉在阴极保护中起作用,大部分锌粉仅作为导电介质,高导电性的石墨烯增强了锌颗粒与钢材间的电连接,描/span>
高锌粉利用率,降低锌粉用量,延长了阴极保护时间、/span>
石墨烯在导电、散热中的应?/span>
在导静电涂料应用中,石墨烯具月/span>108S/m的高电导率,与碳纳米管一起成为新型碳纳米结构导电填料体系,优势在于以很少的添加量,实现优异导静电性能。石墨烯-碳纳米管复合体系,替代大量的金属填料、金属氧化物、导电云母复合填料、传统的石墨-碳黑复合碳系导电填料体系、/span>
石墨烯具月/span>3000~5000W/mK超高热导率,是良好的导热、散热、电加热涂料的理想选择,可应用于电子、光伏、LED?G基站等散热等领域、/span>
石墨烯具有极强的紫外光吸收能力,少量石墨烯添加到涂料中,无论是丙烯酸类,还是聚氨酯、聚硅氧烷,甚至氟碳漆,均能有效提升其耏/span>UV、耐候性能,其机制在于石墨烯对紫外和可见光具有很强的吸收能力。此外,高质量石墨烯可作为良好的疏水添加剂,解决有机硅等涂料提升疏水、超疏水性能、/span>
目前,石墨烯高性能涂料已经陆续在桥梁、轨道交通、石化、风电、海工、建筑钢结构等领域渗透和应用。随着石墨烯制备、涂料产品开发及市场应用、产业链逐步走向成熟,将形成以石墨烯改性涂料为升级型产品的市场趋势、/span>
2024?0?9日在上海跨国采购会展中心,由北京粉体技术协会与柏德英思展觇/span>(上海)有限公司联合主办2024第三届低维碳纳米材料制备及应用技术交流会。届时来?/span>中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所/苏州格瑞丰纳米科技有限公司皃/span>刘立伟研究员将作题为《高质量薄层石墨烯导电、防腐、散热等多功能防护涂层应用《/span>的报告。报告主讲人将介绍高质量薄层石墨烯导电、防腐、散热等多功能防护涂层应用以及石墨烯工业化的未来展望、/span>
专家简介:
刘立伟,研究员,苏州格瑞丰纳米科技有限公司董事长、/span>2005年获中国科学院物理研究所凝聚态物理专业博士学位?006-2007年美国中佛罗里达大学纳米科技中心(NanoScience Technology Center, University of Central Florida)博士后?007年作为科研骨干引进至中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所。主要从事碳纳米管、石墨烯纳米材料合成、器件制作、及应用研究。已经在Adv. Mater., Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett., J. of Phys. Chem. B, J. of Phys. Chem.等国际高质量期刊发表论文。已申请国家发明专利5件。主持国家自然科学基金面上项?项,主持苏州市科技发展计划项目和教育部留学回国人员科研启动基金?项,参加国家自然科学基金重点项目(Award ID: 10834004)、国家自然科学基金重大研究计划纳米制造培育计划、科技?73等项目。并获苏州市“高层次紧缺人才计划”等资助、/span>
参考来源:
鄂忠敎/span>,石墨烯为高性能涂料开创新的市场机遆/span>—访苏州格瑞丰纳米科技有限公司董事长刘立伟
魏珍?/span>等,石墨烯快速散热涂料在波纹管防腐中的应?/span>
邓靖,石墨烯涂料防腐可靠性的探究
(中国粉体网编辑整理/留白(/span>
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