最近常有客戶向博凱石墨烯防腐涂料研究中心咨詢：石墨烯防腐涂料的特點如何？在此博凱石墨烯防腐涂料就此問題為大家統(tǒng)一答復(fù)，希望對支持和關(guān)注博凱石墨烯漆項目研究的客戶們有所幫助。
1、優(yōu)異的導(dǎo)電性和防腐性環(huán)氧富鋅底漆采用石墨烯等碳納米材料改性后 , 涂層導(dǎo)電性和耐腐蝕性明顯提高。石墨烯改性環(huán)氧富鋅底漆是目前石墨烯在防腐涂料中應(yīng)用的主要方向 , 由中國涂料工業(yè)協(xié)會等單位聯(lián)合起草的《環(huán)氧石墨烯鋅粉底漆》
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將于 2019 年正式頒布。石墨烯加入環(huán)氧富鋅底漆中 , 主要通過采用環(huán)氧樹脂與石墨烯粉體共研磨或直接在樹脂中加入石墨烯漿料的方式 , 加入量在 0.5% ～ 1.0%。試驗結(jié)果表明 , 在鋅粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40% ～ 50%、涂膜厚度為 80μm 時 , 耐中性鹽霧可以達(dá)到1500h, 劃痕處單邊擴(kuò)蝕 <2mm。該測試結(jié)果是相同鋅含量環(huán)氧富鋅底漆耐鹽霧性能的 3 倍以上 , 并高于普通高鋅含量 （ ≥ 70%） 環(huán)氧富鋅底漆。鋼基材銹蝕的過程實際上是一個電化學(xué)反應(yīng)的過程 , 鋅粉作為陽極 , 并通過鋅粉顆粒的堆積起到導(dǎo)電通路作用。
鋅粉被氧化后失去了導(dǎo)電作用 ,鋅粉間的導(dǎo)電通路在一定程度上被阻隔 , 從而使鋅粉不再具有陰極保護(hù)作用。當(dāng)涂層中加入石墨烯后 , 片狀石墨烯納米材料具有很好的導(dǎo)電性 , 增強(qiáng)了鋅粉顆料間的電化學(xué)通路 , 從而提高對鋼基材的陰極保護(hù)作用。另外 ,均勻分散的石墨烯能在涂層中形成物理隔絕層 , 起到屏蔽作用 , 提高了富鋅底漆的耐腐蝕性能。
2、優(yōu)異的物理隔絕性涂層作為半透膜 , 其耐腐蝕性能主要體現(xiàn)在可以有效阻止腐蝕介質(zhì) （H 2 O、O 2 、Cl - 、SO 2 等 ） 透過。采用石墨烯材料對涂料進(jìn)行改性 , 涂層的耐化學(xué)介質(zhì)性能可以大大提高。石墨烯具有二維片層結(jié)構(gòu) , 比表面積達(dá)到 2630m 2 /g, 在石墨烯改性后的涂層中 , 具有片層結(jié)構(gòu)的石墨烯層層疊加 , 可以形成迷宮一樣致密的隔絕層 , 可以有效地隔絕 Cl - 和其他腐蝕介質(zhì)的透過。華光高科自主研發(fā)的石墨烯改性水性氟碳涂料具有優(yōu)異的耐化學(xué)介質(zhì)性能 , 測試結(jié)果表明 : 石墨烯納米粒子通過改性后可以均勻分布于涂層中 , 填補(bǔ)涂層的缺陷 , 提高了涂層的致密性 , 阻止腐蝕介質(zhì)滲透到涂層與基體表面 ,增強(qiáng)了涂層的物理隔絕作用。博凱石墨烯水性氟涂料與其他防腐涂料的性能對比結(jié)果見表1。
3、優(yōu)異的機(jī)械性能船舶和海工平臺表面涂層受外力撞擊會出現(xiàn)破損或脫落 ,從而對涂層的防腐性能造成破壞 , 縮短涂層設(shè)計使用壽命。涂料經(jīng)過石墨烯材料改性后 , 涂膜硬度和附著力均有一定程度的提高。石墨烯經(jīng)改性后可以通過以粉體或漿體的形式加入涂料中 , 還可通過與主體樹脂進(jìn)行化學(xué)接枝后作為成膜物加入。石墨烯經(jīng)改性后 , 石墨烯粒子表面具有一定數(shù)量的官能團(tuán) （ 羥基和羧基等 ）， 不僅能夠與涂層中的主體樹脂很好地結(jié)合 , 而且這些官能團(tuán)還能夠與基材表面進(jìn)行很好的吸附 , 涂層與基材的吸附作用可以進(jìn)一步提高與基材的附著力。另外 由于石墨烯硬度高 , 層間具有潤滑作用 , 可以大大提高涂層的機(jī)械強(qiáng)度、耐沖擊性、柔韌性等機(jī)械性能。
4、優(yōu)異的涂層散熱性石墨烯是目前已知的最好的導(dǎo)熱材料 , 熱導(dǎo)率高達(dá) 5300W/（m·K）， 涂料經(jīng)石墨烯改性后 , 其導(dǎo)熱性能可以明顯提高。
由于石墨烯導(dǎo)熱系數(shù)高 , 因此當(dāng)涂料中含有一定數(shù)量的石墨烯后 , 相當(dāng)于增加了涂膜的導(dǎo)熱面積 , 有助于涂層內(nèi)部和外部熱量的傳導(dǎo)。具有散熱功能的石墨烯涂料在海洋腐蝕嚴(yán)苛的環(huán)境中不僅可以應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備散熱器、電子元件和 CPU等部位 , 還可延伸至海上機(jī)電設(shè)備熱交換器、供暖設(shè)備、熱機(jī)設(shè)備中 , 對海洋機(jī)械裝備起到很好的保護(hù)作用。
綜上所述 , 石墨烯防腐涂料具有諸多功能 , 如優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、物理隔絕性、耐沖擊性、柔韌性、耐腐蝕性和耐老化性 , 代表了未來多功能涂料“一膜多能”產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。在海洋腐蝕嚴(yán)苛的環(huán)境中 , 石墨烯防腐涂料不僅用于海上裝備的外層重防腐 , 也可用于艦船內(nèi)部如高熱能機(jī)電設(shè)備、大型電子組件和大型 CPU、大功率雷達(dá)等部件部位的超級快速散熱 , 效果顯著 , 對艦船延壽、安全防火、腐蝕防護(hù)、增效節(jié)能都會起到綜合積極作用 , 性價比高 , 經(jīng)濟(jì)效益可觀。
博凱防腐涂料廠研究人員經(jīng)過多年的不懈努力研發(fā)出BKS石墨烯防腐油漆系列產(chǎn)品，已有部分投放市場：石墨烯環(huán)氧富鋅底漆、石墨烯鋅底漆、石墨烯環(huán)氧中間漆、石墨烯鋅中間漆、石墨烯環(huán)氧面漆、石墨烯聚苯胺防腐底漆、石墨烯聚苯胺防腐中間漆、石墨烯聚苯胺防腐面漆、石墨烯聚氨酯防腐底漆、石墨烯聚氨酯防腐面漆、石墨烯聚氨酯防銹底漆、石墨烯聚氨酯面漆等。近期將會有更多石墨烯漆產(chǎn)品上市，敬請期待！
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