石墨烯防腐涂料分散難點(diǎn)和要點(diǎn)

石墨烯基防腐涂料實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)酷環(huán)境下長(zhǎng)效防腐和功能化、輕量化及環(huán)保性的高度統(tǒng)一，較傳統(tǒng)防腐涂料防腐性能提高3—6倍以上，因此近年來(lái)受到涂料行業(yè)的高度關(guān)注。

*的研究人員試著在常用的環(huán)氧富鋅防腐涂料的基礎(chǔ)上通過(guò)添加石墨烯制備的新型涂料，不僅具有環(huán)氧富鋅涂料的陰極保護(hù)效應(yīng)、玻璃鱗片涂料的屏蔽效應(yīng)，更具有韌性好、附著力強(qiáng)、耐水性好、硬度高等特點(diǎn)，在保證防腐效果的同時(shí)，大大降低了鋅粉的含量，克服了富鋅涂料以犧牲鋅粉為代價(jià)的防腐方式，大大減少了在焊接時(shí)產(chǎn)生的氧化鋅霧氣，環(huán)境友好。石墨烯環(huán)氧富鋅涂料的防腐性能超過(guò)現(xiàn)有的環(huán)氧富鋅涂料，具有極好的耐磨性、耐腐蝕性、耐沖擊性能和穩(wěn)定性，涂層附著力強(qiáng)、密實(shí)穩(wěn)定，能有效隔絕酸、堿、鹽類(lèi)、海水的侵蝕。可廣泛應(yīng)用于海洋工程、交通運(yùn)輸、大型工業(yè)設(shè)備及市政工程設(shè)施等領(lǐng)域的涂裝保護(hù)。

石墨烯分散的特性，石墨烯基防腐涂料中均勻分散的石墨烯不僅擁有優(yōu)異的疏水特性和片狀致密的阻隔性能，可以有效的遮蔽樹(shù)脂材料本身固有的微孔滲透缺陷，還擁有較好的電荷轉(zhuǎn)移特性，可作為防靜電涂層應(yīng)用到石化油罐和輸油管道的工程實(shí)踐中。
        

加之石墨烯復(fù)合涂層在沖刷腐蝕的摩擦界面上可形成具有自潤(rùn)滑的連續(xù)轉(zhuǎn)移膜，減小摩擦系數(shù)并提升基體樹(shù)脂材料的耐磨性能。但是石墨烯具有較大的比表面積，粉體極易團(tuán)聚，在制備干燥過(guò)程中往往團(tuán)聚在一起，若直接加到涂料體系中，僅僅通過(guò)高速攪拌、超聲等方式難于將團(tuán)聚后的石墨烯分散開(kāi)。并且超聲技術(shù)由于會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多的氣泡，因此在涂料制備工藝中極少采用。

 

石墨烯分散的挑戰(zhàn)性首先源于對(duì)石墨烯深度分散的必然要求，將石墨烯分散到單片或初級(jí)粒子狀態(tài)；

Ø  源于石墨烯對(duì)通過(guò)化學(xué)改性實(shí)現(xiàn)分散這一手段的低容忍性甚至抵觸性；化學(xué)改性，勢(shì)必干擾或一定程度上破壞π-π的完整性，從而降低或失去本征態(tài)石墨烯的優(yōu)異性能；

Ø  源于石墨烯本身既不親水又不親油的結(jié)構(gòu)特征；一般的分散劑分子又較難與石墨烯形成較強(qiáng)的物理吸附作用，所以使用表面活性分散石墨烯的物理手段也將受限；

Ø  源于石墨烯的π-π結(jié)構(gòu)和強(qiáng)的范德華力，使石墨烯極易團(tuán)聚，而且團(tuán)聚體難以再分開(kāi)；

Ø  還源于石墨烯極高的長(zhǎng)徑比和比表面積；

Ø  石墨烯的分散還面臨著實(shí)際生產(chǎn)操作性方面的難題。例如，4%濃度的水型石墨烯漿料已是膏態(tài)，不具有流動(dòng)性，這為生產(chǎn)過(guò)程中物料傳輸、分散和化學(xué)反應(yīng)造成了困難。

 

上海依肯機(jī)械為此研發(fā)出具有方便簡(jiǎn)潔的超分散技術(shù)，在涂料溶劑體系中直接通過(guò)超高速剪切、均質(zhì)、攪拌三合一的方式和勻漿后超聲的復(fù)合技術(shù)將石墨烯均勻分散，完美的實(shí)現(xiàn)了石墨烯在涂料中有較好兼容性。