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石墨烯在防腐涂料中的优势和应用

2025-03-21187

 

1、优势

单石墨烯层强度高、韧性好、比表面积大,具有超疏水性和超亲油性,化学和热稳定性好。

石墨烯的片层结构层层叠加、交错排列,在涂层中可形成复杂的网络屏蔽结构,能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散,提高涂层的物理阻隔性;由于其超薄的片层厚度,石墨烯可以填充到涂层的缺陷当中,减少涂层孔隙率,增强涂层致密性,进一步延缓或阻止腐蚀因子浸入到基体表面。石墨烯层与层之间有良好的润滑作用,石墨烯的片层结构可以将涂层分割成许多小区间,有效减小涂层内部应力,提高涂层的柔韧性、耐冲击性和耐磨性。

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2、应用

石墨烯改性防腐涂料作为石墨烯材料的一个应用领域,近年来迅速成为国内外防腐涂料的研究热点。传统涂料通过采用石墨烯材料改性后,其防腐性能不仅会大大提高,而且还能够赋予涂料许多新的功能。

 

石墨烯/环氧树脂防腐涂料

环氧树脂是以脂环族或芳香族为主链并含有两个或两个以上环氧基团,通过环氧基与固化剂反应形成的高分子低聚体。环氧树脂可与不同种类的固化剂、稀释剂、助剂等混合使用,得到了力学、热学、机械、黏结和防腐性能优异的材料,因此被广泛地应用。但其固化后强度、导电等性能较差,很难满足工业要求,加入石墨烯可以有效解决这些问题。

 

石墨烯/聚苯胺防腐涂料

聚苯胺在涂料中可起屏蔽作用、缓蚀作用和钝化作用,可以作为防腐涂料的成膜物质。聚苯胺涂料防腐性能优异,原因是聚苯胺可使金属表面钝化。聚苯胺涂料本身已经具有很强的防腐性能,石墨烯的掺杂可使其抗腐蚀性能得到进一步提升。

 

石墨烯/聚氨酯防腐涂料

聚氨酯涂料是多异氰酸酯和多元醇加聚反应形成的高聚物,与基材附着力良好,是一种高强度、抗撕裂和耐磨的防腐涂料。聚氨酯具有耐化学腐蚀、机械性能好等特点,是应用较广的一种材料,但其防腐涂料不耐高温、不导电,已经不能满足现代市场的需求。由于石墨烯具有优异的光、电、力学性能,用其来改善聚氨酯涂料,可得到具有导电性的防腐涂料。

 

 

 

 

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