石墨烯涂料,是将石墨烯均匀分散在溶剂中制成的涂料,是在导电、散热、防火、防污、耐候、重防腐、抗菌等方面具有明显优势的一类涂料,潜在应用前景广阔,研究热度高涨。石墨烯涂料可以广泛应用在航空航天、海洋工程、工程机械、汽车、电子、能源、工业设备等行业中。
石墨单层剥离可获得石墨烯,石墨烯是一种纳米二维材料,厚度极薄,柔韧性好,力学性能优,化学性质稳定。石墨烯的碳原子按照六边形紧密排列形成碳分子,结构稳定,具有优异的阻隔性能,可隔离氧气、水分、腐蚀介质等,内部载流子迁移率高,具有优良电导率,导热系数优异。
石墨烯导电涂料,由于石墨烯导电性能优异,可用来制备导电涂料,与以导电炭黑为填料的导电涂料相比,石墨烯导电涂料中,石墨烯添加量少,但导电性能提升,且涂层的力学性能、阻隔性能、耐腐蚀性能均得到提高。
石墨烯散热涂料,由于石墨烯导热系数达到5300W/mK,热传导性能十分优异,且其比表面积大,可以有效降低物体温度,特别适合用来制备散热涂料。石墨烯散热涂料具有热导率高、散热面积大的优点,可以长期工作在高温条件下。
石墨烯重防腐涂料,由于石墨烯的阻隔性能优异、比表面积大,可以有效阻隔高盐、强酸、强碱等腐蚀介质,防止金属基材被腐蚀,且附着能力强,使用寿命长,是一种性能优异的、能够应用在苛刻场景中的重防腐涂料。
石墨烯涂料制备通常是以石墨烯为纳米添加剂,添加到涂料中,相关制备工艺主要有溶胶凝胶法、原位聚合法、直接共混法等。溶胶凝胶法可以使石墨烯均匀分散在涂料中,但前驱体成本较高;原位聚合法可以使石墨烯良好分散在聚合物基体中,但反应复杂;直接共混法中的熔融共混法石墨烯不易分散,溶液共混法环保性较差。
新思界
行业分析人士表示,我国石墨烯涂料相关研究机构与布局企业正在增多,主要有扬州大学、清华大学、中国科学院金属研究所、中国科学院宁波材料所、景德镇陶瓷学院、中国石化上海院、厦门海洋南方特种光电材料有限公司、湖南省德谦新材料有限公司、同创科鑫材料科技有限公司、天津美士邦涂料化工有限公司、江苏广信感光新材料股份有限公司等。
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