?石墨烯在導(dǎo)電和抗靜電涂料中的應(yīng)用
石墨烯具有獨(dú)特的性能和潛在的應(yīng)用前景,目前已成為全世界的關(guān)注焦點(diǎn)與研究熱點(diǎn)。石墨烯經(jīng)功能化改性后既保留了原有性質(zhì),還附帶了改性基團(tuán)的反應(yīng)活性,能有效提高石墨烯在涂料體系中的分散性、相容性,甚至可賦予涂料體系某種特殊功能,因此石墨烯的功能化改性是其在涂料領(lǐng)域應(yīng)用中必不可少的重要一環(huán)。
一、在導(dǎo)電涂料中的應(yīng)用
石墨烯用于涂料中可制備純石墨烯涂料和石墨烯復(fù)合涂料,前者主要是指純石墨烯在金屬表面發(fā)揮防腐蝕、導(dǎo)電等作用的功能涂料;后者主要是指石墨烯首先與聚合物樹脂復(fù)合,然后以復(fù)合材料制備功能涂料,石墨烯可顯著提升聚合物的性能,因此石墨烯復(fù)合涂料成為石墨烯的重要應(yīng)用研究領(lǐng)域。石墨烯的共軛結(jié)構(gòu)使之具有很高的電子遷移率和優(yōu)異的電學(xué)性能,這是人們最希望可以利用的性能。傳統(tǒng)的導(dǎo)電涂料通過加入導(dǎo)電性物質(zhì)作為添加劑來達(dá)到涂膜導(dǎo)電的目的,導(dǎo)電性添加劑通常為金屬或金屬氧化物顆粒(如銀粉、銅粉、氧化鋅等),以應(yīng)用較為廣泛的銀粉為例,其用量、粒徑和形態(tài)都對涂料的導(dǎo)電性能有很大影響。相比銀粉,石墨烯除了有很好的導(dǎo)電性能外,還具備優(yōu)異的機(jī)械性能及熱性能,是極佳的導(dǎo)電涂料添加劑。

導(dǎo)電性石墨烯涂料制備流程
將制得的GO與還原劑水合肼制成混合分散液,將該分散液噴涂在已預(yù)熱的基底上。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于制備涂膜的同時還原了氧化石墨烯,通過簡單步驟制得致密的導(dǎo)電性石墨烯涂膜,其表面電阻為2.2×103Ω/sq,在波長550nm下透光率高達(dá)84%。石墨烯導(dǎo)電涂料也可通過旋涂工藝施工,涂膜表面電阻可低至102~103Ω/sq,在550nm波長下透光率達(dá)到80%。
二、抗靜電涂料的應(yīng)用
抗靜電涂料廣泛用于電子、電器、航空及化工等多種領(lǐng)域,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,對其抗靜電性能的要求越來越高。石墨烯所具有的高導(dǎo)電性、強(qiáng)力學(xué)性能等特點(diǎn),有利于制備高性能、高強(qiáng)度的抗靜電涂料。
1、汽車靜電噴涂淺色底漆
汽車是重要的工業(yè)產(chǎn)品。汽車組成構(gòu)件中有很大一部分,比如說汽車車身、保險杠、內(nèi)外飾件等,都是塑料制品,無法形成電場。為了實現(xiàn)靜電噴涂工藝,就要先在加工件表面先涂上一層導(dǎo)電底漆,然后在進(jìn)行靜電噴涂。當(dāng)前汽車噴涂導(dǎo)電底漆主要通過添加導(dǎo)電炭黑使涂料具有導(dǎo)電性。由此導(dǎo)致導(dǎo)電底漆顏色較深,為了美觀,往往要再噴涂一層底漆進(jìn)行遮蓋,然后再進(jìn)行正式的靜電噴涂。這種方法工藝復(fù)雜,也提高了成本,故此推廣難度較大。 石墨烯導(dǎo)電性好、顏色淺,理論上單層的石墨烯是透明的,這樣就可以回避因為導(dǎo)電劑帶來的底漆顏色變深問題,對于汽車靜電噴涂的改進(jìn)十分有利。數(shù)據(jù)顯示,加入2%到4%的石墨烯后,底漆涂層值為40 到50,完全可以滿足汽車靜電噴涂的色度要求。
2、導(dǎo)靜電涂料
石墨烯在導(dǎo)電涂料中的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是導(dǎo)靜電涂料。該種涂料表面電阻通常位于106 到109 之間,可以有效防止靜電導(dǎo)走現(xiàn)象發(fā)生,故而一般應(yīng)用于對防火、防爆等要求很高的場合。比如石油、化工、鐵路、交通等行業(yè)貯油罐、輸油管道、油輪等貯油、輸油設(shè)備的內(nèi)外壁,煤礦、航空、紡織、糧食等行業(yè)設(shè)備的防腐涂料一般都是使用導(dǎo)靜電涂料作為防腐涂料,這樣既可以最大限度防止設(shè)備腐蝕,又可以避免電荷集聚產(chǎn)生靜電引發(fā)火災(zāi)事故的問題。石墨烯兼具良好的導(dǎo)電性和防腐蝕性,因而在導(dǎo)靜電涂料中應(yīng)用效果很好。
三、夢能服務(wù)與支持
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夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計,以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗,以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
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