讓涂料實現(xiàn)超強(qiáng)防腐性能,下一代石墨烯防腐涂料來了。
據(jù)統(tǒng)計,因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占世界各國國民生產(chǎn)總值的3%~5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然災(zāi)害、各類事故損失的總和。因此,工信部在2019年將石墨烯改性防腐涂料、石墨烯散熱材料等9種材料入選重點新材料目錄。國內(nèi)研發(fā)團(tuán)隊已成功開發(fā)出石墨烯復(fù)合陶瓷耐蝕樹脂及涂料,而在最近天津大學(xué)研發(fā)出具有高抗氧氣腐蝕能力的石墨烯水性涂料,這些研究成果不僅打破了國際壟斷,更大大拉近了我國防腐涂料與國際先進(jìn)水平的距離。

一、石墨烯改性涂料的原理
石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m?K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V?s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約1Ω?m,為世界上電阻率最小的材料。由于石墨烯具有極佳的導(dǎo)電性能,會與底漆中的鋅粉形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而實現(xiàn)在低鋅條件下仍然具有防腐功能。
由于石墨的框架中的自由電子使其具有良好的導(dǎo)體功能
二 、石墨烯涂料三大特性
1.石墨烯的片層結(jié)構(gòu)層層疊加、交錯排列,在涂層中可形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)屏蔽結(jié)構(gòu),能夠有效抑制腐蝕介質(zhì)的浸潤、滲透和擴(kuò)散,提高涂層的物理阻隔性。
2.由于其超薄的片層厚度,石墨烯可以填充到涂層的缺陷當(dāng)中,減少涂層孔隙率,增強(qiáng)涂層致密性,進(jìn)一步延緩或阻止腐蝕因子浸入到基體表面。
3.石墨烯在層與層之間有良好的潤滑作用,石墨烯的片層結(jié)構(gòu)可以將涂層分割成許多小區(qū)間,有效減小涂層內(nèi)部應(yīng)力,提高涂層的柔韌性、耐沖擊性和耐磨性。
從以上三點中我們不難看出,石墨烯具有出色的耐磨、防腐性能。
三、石墨烯改性涂料的應(yīng)用
據(jù)統(tǒng)計,我國擁有高達(dá)2000億元的防腐涂料市場。隨著國產(chǎn)石墨烯改性防腐涂料的成功,將極大彌補長久以來依賴進(jìn)口的高端防腐涂料領(lǐng)域。按不同行業(yè)需求,目前主流的石墨烯改性防腐涂料有以下五大應(yīng)用品類:
1. 石墨烯復(fù)合陶瓷耐蝕樹脂及涂料
應(yīng)用于:大氣防腐、海洋防腐(海底鋼樁平臺、管線及船舶涂裝等)、強(qiáng)化學(xué)介質(zhì)防腐等。
這種防腐涂料早期為軍工服務(wù),后用于民用,其產(chǎn)品占據(jù)了全球化工品防腐80%的市場份額。該產(chǎn)品防腐標(biāo)準(zhǔn)是目前世界上最高的耐強(qiáng)化學(xué)品腐蝕的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2. 石墨烯改性防腐涂料
應(yīng)用于:石化、電力、橋梁、船舶、海洋平臺、港口碼頭、工業(yè)廠房等領(lǐng)域。
石墨烯改性防腐涂料適用于鋁、銅、鐵、鋁合金等絕大多數(shù)金屬表面。主要應(yīng)用于工業(yè)重防腐、海洋防腐等領(lǐng)域。國產(chǎn)化的成功為我國的海上工業(yè)、航空航天等高科技產(chǎn)業(yè)提供更大的發(fā)展空間與競爭力。
3. 石墨烯功能涂料
應(yīng)用于:各種金屬部件的涂裝,如電網(wǎng)電氣設(shè)備、3C電子產(chǎn)品、通信設(shè)備等。
屬于有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米材料,對鋁材、玻璃、不銹鋼有極好附著力。具有耐高/低溫、耐蝕性、導(dǎo)電/導(dǎo)熱性強(qiáng)、耐磨/高硬度、屏蔽電磁波、抗菌等特性。
4. 工業(yè)防腐涂料
應(yīng)用于:車間漆、鋼構(gòu)建筑、潮濕部分及重防腐區(qū)、油罐、金屬儲罐及箱體內(nèi)部防腐。
具體環(huán)保性能高、防腐周期長、易于施工,還具有色彩鮮艷、裝飾性強(qiáng)等高附加值。
5. 石墨烯改性粉末涂料
應(yīng)用于:鐵路系統(tǒng)防腐、通信設(shè)備、海洋氣候防腐、抗菌和易清潔涂料等。
可有效提高粉末涂料的上粉率,增強(qiáng)涂料的機(jī)械性、耐候性、防腐性、阻燃性等。中興5G通訊、中國中鐵、中船重工、豐田、寶馬、亞馬遜等企業(yè)均已經(jīng)逐步采用相關(guān)涂料產(chǎn)品。
總的來說,石墨烯改性防腐涂料以其出色的性能和廣闊的應(yīng)用前景,未來必將在國內(nèi)市場迎來一波發(fā)展高峰。隨著國內(nèi)企業(yè)攻克技術(shù)難關(guān),國產(chǎn)石墨烯改性防腐涂料的產(chǎn)量也將逐年提升。未來更具性價比的國產(chǎn)石墨烯改性防腐涂料將如何重塑國內(nèi)防腐涂料市場,能否在國際市場上掀起一波中國制造的旋風(fēng),我們拭目以待。
四、夢能科技
夢能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計、涂裝施工為一體的科技公司,夢能科技專長于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù),包括在設(shè)計階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。