石墨烯水性涂料
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-28
石墨烯水性涂料的實例教程
水性防腐涂料由于綠色環保、含揮發性有機化合物（VOCs）少，對環境友好，對人體無害，因此受到越來越多的關注。然而，目前水性防腐涂料中殘留的親水基團和表面活性劑會形成極性通道，有利于腐蝕介質的滲透，導致涂層對腐蝕性介質的屏蔽能力較差，尤其是在高壓氧腐蝕環境中。
基于上述研發需求，天津大學汪懷遠教授團隊通過經濟高效的方法制備了功能化納米材料改性分散石墨烯（Gr），可使石墨烯在水中穩定分散90天以上，解決了石墨烯水分散和兼容性問題。此外自主設計了一種旋涂取向法，可使功能化石墨烯N-CQDs@Gr在水性涂層中平行于金屬基板表面排布。這種涂層結構不僅抑制了石墨烯因團聚和導電引發的金屬微電偶腐蝕，而且最大化了石墨烯的阻隔性能。
圖1 (a) N-CQDs、(b) N-CQDs@Gr粒子以及 (c) N-CQDs@Gr涂層的制備示意圖。
圖2 (a1, a2) WEP、(b1, b2) Gr/WEP、(c1, c2) N-CQDs/WEP和 (d1, d2) N-CQDs@Gr/WEP涂層的SEM截面圖。
電化學測試表明，在3.5 wt.% NaCl溶液中浸泡90天后，水性功能涂層的阻抗值比WEP水性涂層高2個數量級左右，并且浸泡260天后水性功能涂層的阻抗值仍保持在109 ohm cm2 以上，尤其在3 MPa 純O2和3.5 wt.% NaCl溶液耦合的苛刻環境中浸泡10天后，水性功能涂層的阻抗值仍保持在1010 ohm cm2 以上，比WEP水性涂層高將近3個數量級。研究揭示了功能納米材料對涂層防腐能力提升的作用機理。
展開 田振宇等研究了石墨烯在重防腐涂料中的應用。研究表明，石墨烯的加入使環氧富鋅防腐涂料中鋅的利用率明顯提高，發揮了良好的陰極保護協同作用，大大降低了鋅粉的用量，減少了施工時的粉塵污染。當石墨烯含量l％時，鋅烯復合涂層的物理機械性能和耐鹽霧性能隨石墨烯含量的升高而增大。
1.2 水性防腐涂料
水性防腐涂料是一種環保、綠色涂料，由于 VOC 較低，成為防腐涂料的重要發展方向，在防腐涂料領域方面的應用呈上升趨勢。水性防腐涂料是以水為分散劑，表面張力大，漆膜成膜性一直不夠理想。在水性防腐涂料中加入石墨烯（晶瑞單層0.5-1.5nm），可以有效改善這一缺點。但由于水自身的特點，表面張力大，導致了水性防腐涂料的成膜性能、漆膜防腐性能總體上都不及溶劑型防腐涂料。巨浩波等采用溶液超聲法制備了石墨烯/硅丙乳液復合材料，結果表明，當石墨烯用量為 0.7%時，其在高分子基體中的分散狀態最好，與不加石墨烯的硅丙乳液涂膜相比，復合材料的拉伸強度提高了 15.5%，斷裂伸長率下降了 3.6%，耐水性提高了 14%，失重 5%時的熱分解溫度提高了 43℃，防腐蝕性能也得到了極大提升。王耀文等研究發現，將0.5%～2%不同含量石墨烯作為防腐填料分別加入到水性環氧樹脂涂料中，有效地提高了涂層的防腐性能，隨著石墨烯含量的增加，涂料的防腐性能先提高后降低，當石墨烯含量為 1.0%的涂層防腐效果最好。
2、石墨烯在導電涂料中的應用
石墨烯（晶瑞單層0.5-1.5nm）本身的共軛體系使其電子傳輸能力很強，具有優異的導電性能，這使得它在導電涂料領域具有非常大的應用潛力。賴奇等利用不同的插層剎對石墨烯進行改性，在減少了石墨烯之間團聚的同時提高了石墨烯在樹脂基體中的分散穩定性。將改性后的石墨烯加入到丙烯酸樹脂中，研究表明：石墨烯的加入低了涂層電阻率，導電性能得到提高。
展開 01
議程安排
[19:30-20:30] 石墨烯散熱涂料在散熱中的應用
[演講嘉賓] 狄鵬程，江蘇先豐納米材料科技有限公司/應用工程師
[報告摘要] 通過闡述石墨烯的散熱理論，根據不同領域熱管理的實際需求，結合產品，展現石墨烯散熱涂料的優勢，本次課程主要從1：石墨烯的常見制備方法；2：石墨烯散熱涂料的散熱理論；3：石墨烯散熱涂料的實際應用分享。
02
企業介紹
納米技術是納米尺度上的工程學。納米材料是八十年代末發展起來的新材料領域?？萍冀缯J為，納米技術是人類認識和改造世界能力的重大突破，將引發下一場新的技術革命和產業革命。石墨烯的發現勢必會引領這場新的技術革命和產業革命。先豐人從08年開始石墨烯材料的研發、制備，并于2009年成功將石墨烯產品推向市場，肩負石墨烯產業化的歷史使命感，相信我們先豐人可以走得更遠！
先豐納米成立于2009年，專注高品質納米材料服務十四年，立志成為先進納米材料制造商和技術服務商。公司現擁有4000平技術服務中心，研發中心超過1500平米，石墨烯粉體、漿料和石墨烯膜完整生產線，自主研發專利40多項，科研服務用戶超過65000家，工業服務用戶超過1000家，銷售遍布全球70多個國家和地區。
先豐納米致力于成為高品質的納米材料制造商及技術服務商，與南京大學、東南大學、南京郵電大學以及中科院等院士團隊密切合作，并與美國、新加坡等知名實驗室合作，共同開發新型納米材料。
展開 中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員、中國工程院院士薛群基和研究員王立平帶領的海洋功能材料團隊研制的石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產并進入大規模示范應用階段。
石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產
目前正在擴充建設年產5000噸石墨烯重防腐涂料生產線，批量產品已在國家電網沿海地區和工業大氣污染地區大型輸電鐵塔、西南地區光伏發電支架、石化裝備以及航天裝備等領域進入規模示范應用階段。
石墨烯作為新型的二維納米材料在重防腐涂料領域具有重要的應用前景。雖然近年來石墨烯基重防腐涂料受到相關行業重點攻關，但是仍未實現其大規模實際應用。主要原因在于：至今還沒有形成完善的涂料體系;缺少性能全面考核和實際工況長效服役評估;缺乏詳細的專用數據庫和相關涂料標準;石墨烯成本相對較高。
針對石墨烯基重防腐涂料應用中的共性技術難題，該研究團隊聯合劉兆平團隊以及寧波墨西科技有限公司協同創新合作開發了重防腐專用石墨烯復合粉體和漿料，重點突破了石墨烯與其他功能微納米填料的復合技術;與涂料生產企業和防腐工程施工企業合作，通過涂裝體系搭配，創造性地解決了涂料的帶銹涂裝重大難題和海洋耦合環境長壽命耐候性核心問題，開發出了具有自主知識產權的關鍵工藝配方，實現了石墨烯基重防腐涂料的低成本穩定量產。
為滿足不同應用需求，寧波材料所已經成功開發了系列石墨烯(白石墨烯)基沿海儲油罐重防腐涂料、導靜電防腐涂料、電網塔架防腐涂料、光伏塔架防腐涂料、耐海水防腐涂料和航天國防特種涂料等8大系列防腐和耐磨涂料。石墨烯基重防腐涂料已通過5000小時鹽霧實驗、2000小時耐5%H2SO4和2000小時耐5%NaCl浸泡等第三方檢測試驗。
展開 中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員、中國工程院院士薛群基和研究員王立平帶領的海洋功能材料團隊研制的石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產并進入大規模示范應用階段。
目前正在擴充建設年產5000噸石墨烯重防腐涂料生產線，批量產品已在國家電網沿海地區和工業大氣污染地區大型輸電鐵塔、西南地區光伏發電支架、石化裝備以及航天裝備等領域進入規模示范應用階段。
石墨烯作為新型的二維納米材料在重防腐涂料領域具有重要的應用前景。雖然近年來石墨烯基重防腐涂料受到相關行業重點攻關，但是仍未實現其大規模實際應用。主要原因在于：至今還沒有形成完善的涂料體系;缺少性能全面考核和實際工況長效服役評估;缺乏詳細的專用數據庫和相關涂料標準;石墨烯成本相對較高。
針對石墨烯基重防腐涂料應用中的共性技術難題，該研究團隊聯合劉兆平團隊以及寧波墨西科技有限公司協同創新合作開發了重防腐專用石墨烯復合粉體和漿料，重點突破了石墨烯與其他功能微納米填料的復合技術;與涂料生產企業和防腐工程施工企業合作，通過涂裝體系搭配，創造性地解決了涂料的帶銹涂裝重大難題和海洋耦合環境長壽命耐候性核心問題，開發出了具有自主知識產權的關鍵工藝配方，實現了石墨烯基重防腐涂料的低成本穩定量產。
為滿足不同應用需求，寧波材料所已經成功開發了系列石墨烯(白石墨烯)基沿海儲油罐重防腐涂料、導靜電防腐涂料、電網塔架防腐涂料、光伏塔架防腐涂料、耐海水防腐涂料和航天國防特種涂料等8大系列防腐和耐磨涂料。石墨烯基重防腐涂料已通過5000小時鹽霧實驗、2000小時耐5%H2SO4和2000小時耐5%NaCl浸泡等第三方檢測試驗。
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石墨烯水性涂料的最新內容
01
議程安排
[19:30-20:30] 石墨烯散熱涂料在散熱中的應用
[演講嘉賓] 狄鵬程，江蘇先豐納米材料科技有限公司/應用工程師
[報告摘要] 通過闡述石墨烯的散熱理論，根據不同領域熱管理的實際需求，結合產品，展現石墨烯散熱涂料的優勢，本次課程主要從1：石墨烯的常見制備方法；2：石墨烯散熱涂料的散熱理論；3
在水性防腐涂料中加入石墨烯（晶瑞單層0.5-1.5nm），可以有效改善這一缺點。但由于水自身的特點，表面張力大，導致了水性防腐涂料的成膜性能、漆膜防腐性能總體上都不及溶劑型防腐涂料。
在高壓、高氧含量的極端環境中，金屬的腐蝕速率將被提高兩個數量級以上，目前缺乏較好的防護措施，因此制備適用于極端氧環境的功能防腐涂層充滿挑戰。水性防腐涂料由于綠色環保、含揮發性有機化合物（VOCs）少，對環境友好，對人體無害，因此受到越來越多的關注。然而，目前水性防腐涂料中殘留的親水基團和表面活性劑會形成極性通道，有利于腐蝕介質的滲透
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員、中國工程院院士薛群基和研究員王立平帶領的海洋功能材料團隊研制的石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產并進入大規模示范應用階段。
石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產
目前正在擴充建設年產5000噸石墨烯重防腐涂料生產線，批量產品已在國家電網沿海地區和工業大氣污染地區大型輸電鐵塔、西南地區光伏發電支架、石化裝備以及航天裝備等領域進入規模示范應用階段。
石墨烯作為新型的二維納米材料在重防腐涂料領域具有重要的應用前景
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員、中國工程院院士薛群基和研究員王立平帶領的海洋功能材料團隊研制的石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產并進入大規模示范應用階段。
目前正在擴充建設年產5000噸石墨烯重防腐涂料生產線，批量產品已在國家電網沿海地區和工業大氣污染地區大型輸電鐵塔、西南地區光伏發電支架、石化裝備以及航天裝備等領域進入規模示范應用階段。
石墨烯作為新型的二維納米材料在重防腐涂料領域具有重要的應用前景
