石墨烯涂料与石墨烯涂层

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什么是油漆?

涂料被认为是一种液体,一旦涂到基材上,便会转化为固体膜。油漆几乎用于所有行业,从建筑到艺术品,用于许多目的,例如装饰,保护,标识和物体卫生。油漆可以制成多种颜色和多种类型,例如水彩,合成颜料等。

油漆样本照片

油漆通常由颜料/填料,粘合剂,溶剂和添加剂组成。

  • 颜料是掺入油漆中以产生颜色的颗粒状固体。填料是添加的粒状固体,目的是赋予韧性,质地和其他特殊性能,或降低涂料成本。或者,某些油漆包含染料来代替颜料或与颜料结合。颜料通常分为两类:“高级颜料”,包括二氧化钛(白色),铬绿氧化物,黄色和红色氧化铁等颜料;以及“扩展颜料”,包括方解石(碳酸钙),滑石粉(硅酸镁) ),云母,重晶石(硫酸钡)等。

  • 粘合剂是涂料的成膜成分。它是涂料功能性所必需的一种成分,它还具有耐久性,质地,柔韧性等特性。粘合剂包括合成或天然树脂,例如醇酸树脂,丙烯酸树脂,乙烯基丙烯酸树脂,乙酸乙烯酯/乙烯(VAE),聚氨酯,聚酯,三聚氰胺树脂,环氧树脂或油。

  • 溶剂充当颜料和粘合剂的载体。它们还可以调节涂料的粘度并控制流动性和应用性能。溶剂是挥发性物质,会暂时赋予其特性-溶剂蒸发后,剩余的涂料将固着在表面上。水通常用作水性涂料的稀释剂,油基涂料(也称为溶剂型)可以使用有机溶剂的各种组合作为稀释剂,包括脂肪族,芳香族,醇类,酮类等。

  • 添加剂可增强某些性能,例如易刷涂性,耐霉菌性,颜料稳定性,控制起泡性,耐划伤性,耐干燥性和抗流挂性。存在各种各样的添加剂,并且通常以少量添加(但会对产品产生重大影响)。

石墨烯和油漆

卓越品质的石墨烯的无数可以打开大门,许多有趣的类型的油漆和涂料。石墨烯的高电阻率可形成不破裂且耐水和油的耐久涂料,其优异的导电性和导热性可用于制造各种导电涂料,而强大的阻隔效果可促成卓越的抗氧化剂,防刮擦性。耐紫外线涂料。

石墨烯可用于许多可能的应用中的各种功能性涂料。其中包括具有石墨烯的高粘附性的高性能胶粘剂,抗菌涂料,太阳能涂料(能够吸收和传输太阳能),为房屋提供隔离的涂料,防锈涂料,防雾涂料和紫外线。射线阻挡剂,用于各种家庭应用(如煎锅和台面)的不粘涂料,甚至是将常规墙变成筛网的涂料(目前正在科学检查中)都大肆宣传。

市场上的石墨烯基涂料

总部位于英国的Applied Graphene Materials与美国油漆公司Sherwin-Williams保护性和船用涂料以及腐蚀管理部门TWI Limited合作,共同开发基于石墨烯的防腐涂料两家公司补充说,该计划可能会对腐蚀产生重大影响,据估计,英国每年在建筑,石化和运输领域使用的设备维修将使英国经济损失约100亿英镑。AGM表示正在考虑以不同的配方添加石墨烯,他们已经确定将石墨烯添加到吃水线以下的船体上,以防止腐蚀。石墨烯增强涂料还应增加船体的润滑性,这将有助于提高燃油效率和增加通过水的速度。

专注于石墨烯及相关材料研发,批量生产和销售的中国公司第六元素材料公司展示了其用于海上风电塔架的石墨烯-锌防腐底漆,与富锌相比,其价格具有竞争力。环氧底漆。

英国导电产品公司发布了一种基于CNT和石墨烯薄片(GNP)混合材料的可喷涂透明导电涂层TBA的目标市场是食品,电子,制药和石化产品。符合ATEX要求的新产品可以是透明的,防静电的气雾剂,也可以作为散装油漆使用。它的应用将保护爆炸性环境中使用的电子设备,并使其达到欧洲标准。

石墨烯涂料领域的最新研究

2015年8月,曼彻斯特大学与阿姆斯特丹的油漆和涂料公司Akzo Nobel合作,研究了基于氧化石墨烯的油漆,这些油漆可为大型金属结构(如石油钻机,油轮和桥梁)提供防锈和防腐蚀保护

2014年10月,曼彻斯特大学的研究人员开发了一种由氧化石墨烯制成的新型涂料,可用于制造超强的非腐蚀性涂料,气密性食品包装,甚至是柔性电子产品的良好基材该材料在化学和热稳定性方面表现得像石墨,但在机械上却变得非常坚固。

2013年9月,伦斯勒理工学院的研究人员开发了一种石墨烯基涂层,该涂层可用于使粗糙表面具有更高的防水性这些新的石墨烯“悬垂物”小于纳米厚,并且是光学透明的和化学惰性的。实际上,悬垂性仅仅是一个石墨烯层。研究人员说,这种新涂层可用于制造更好的芯片实验室设备,自清洁表面以及其他需要液滴在表面运动的应用。

2012年9月,莫纳什大学和莱斯大学的研究人员开发了一种石墨烯薄膜防腐涂层他们的新涂层可以使铜更耐腐蚀-几乎比未涂层的铜好100倍。据研究人员称,这是迄今为止开发的最好的基于石墨烯的防腐材料。


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