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石墨烯在防腐涂料中有着客观的应用前景

作者:中国科学院成都有机化学有限公司 来源:http://www.timesnano.com 日期:2015-07-29 15:32:56


自“改变21世纪的神奇材料”石墨烯被发现以来,就引起了众多科研学者的兴趣,至今石墨烯材料已在电子、光学、磁学、生物学、传感器、储能、催化等领域表现出其独特的功能和作用。其所具备的各种突出的理化性质也引起了涂料领域技术专家对石墨烯材料在涂料中应用的关注,并开展着系统的研究工作,已取得了一定的研究成果。

    化学氧化还原法制备的石墨烯,其片层的边缘仍然含有少量的未被还原的羟基、羧基,这使得石墨烯具有了一定的物理、化学活性,能赋予复合材料一些良好的性能,如分散性(氢键作用)、附着力等。同时还具有参与化学交联、提高交联密度、补强涂膜力学性能的作用。即便如此,但当石墨烯用量过多时,会产生自身团聚,破坏其分散的均匀性、致密性,其导电性能(导电网络结构受损,形成点接触或线接触)、机械性能(石墨烯发生团聚,涂膜内部产生应力集中)、防腐性能反而下降。石墨烯本身具有憎水憎油性,其片层结构具有“迷宫”效应,可阻碍水、腐蚀性离子等向金属基材的渗透,延缓金属基材的腐蚀速度,进而对底材起到防腐的作用。有研究者将石墨烯添加到防腐涂料体系后涂膜的综合性能大幅提高,如所需涂层厚度降低,涂层附着力、耐磨性增加,尤其是在环氧富锌涂料(耐盐雾可达2500h)、水性防腐涂料(耐盐雾提升超过30%)中具有突出的性能表现。

    石墨烯材料除了在防腐涂料方面有着可观的应用前景,其在导电涂料、防污涂料、智能自修复涂料、抑菌涂料、风电涂料等领域也同样有着巨大的研究价值,研究工作正如火如荼地进行着,未来石墨烯材料势必会在涂料行业发挥极大作用,推动高性能多功能涂料快速健康发展。

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