編號(hào)：FTJS07240
篇名：石墨烯一鋅粉長(zhǎng)效防腐涂料的研制
作者：關(guān)迎東 候曉燕 孫春龍
關(guān)鍵詞： 重防腐涂料 石墨烯 鋅粉 環(huán)氧富鋅底漆 漆膜厚度 涂料性能 經(jīng)濟(jì)環(huán)保 涂裝面漆
機(jī)構(gòu)： 海洋化工研究院有限公司海洋涂料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 無錫泰科納米新材料有限公司
摘要： 在環(huán)氧富鋅底漆中引入石墨烯以取代部分鋅粉,制備了低鋅含量(48.0%)的石墨烯一鋅粉長(zhǎng)效防腐涂料�？疾炝耸┰诓煌軇w系中的分散性,發(fā)現(xiàn)當(dāng)混合溶劑的比例為m(N-甲基毗咯烷酮):m(環(huán)己酮):m(二甲苯):m(正丁醇)=50:16:16:8時(shí),石墨烯的分散較好。依據(jù)漆膜的耐中性鹽霧時(shí)間和表面電阻確定了石墨烯的最佳用量為0.5%。通過與國外某品牌環(huán)氧富鋅底漆進(jìn)行對(duì)比,證明該涂料性能更優(yōu):不僅耐鹽霧時(shí)間可達(dá)2500h,遠(yuǎn)長(zhǎng)于高鋅含量(80.0%)的富鋅底漆的600h,而且可直接涂裝面漆,無需過渡中間層,漆膜封閉性優(yōu)異,更經(jīng)濟(jì)環(huán)保。討論了石墨烯在漆膜中的作用機(jī)理。富鋅底漆是船舶、海洋設(shè)施、橋梁、大型設(shè)備以及各類大型建筑鋼鐵構(gòu)件方面最重要、使用最普遍的重防腐涂料品種之一,其防腐機(jī)理基于金屬鋅粉對(duì)鋼鐵的陰極保護(hù)作用。鋅粉含量與其防腐效果密切相關(guān),但高含量的鋅粉(60.0% 85.0%)也為富鋅底漆帶來了以下弊端:(1)在焊接、切割等熱加工時(shí)產(chǎn)生的氧化鋅煙塵和鋅蒸氣會(huì)危害人體健康,易導(dǎo)致“鋅熱病”;(2)漆膜的致密性差、強(qiáng)度低,與面漆的配套性差;(3)密度大,環(huán)氧富鋅底漆的密度一般在3.0g/cm^3。左右,干膜密度超過4.0 g/cn^3,是普通環(huán)氧底漆的近2倍,在特殊裝備上的應(yīng)用受到限制。另外,許多防腐性能優(yōu)異的長(zhǎng)效防腐涂料因含鉛、鎔等重金屬,在船舶和海洋工程制造領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制或禁止。為保證長(zhǎng)效防腐性,通常采用加大漆膜厚度的方法來延長(zhǎng)防腐期限,如船舶底漆的干膜厚度一般設(shè)計(jì)為300μm以上,不僅增加了材料消耗,浪費(fèi)資源,而且?guī)砥崮ひ组_裂等弊病。因此,順應(yīng)制造業(yè)降耗、綠色、環(huán)保的理念,開發(fā)新型長(zhǎng)效環(huán)保的輕質(zhì)重防腐涂料成為研發(fā)熱點(diǎn)。自從2010年英國科學(xué)家因石墨烯獲諾貝爾獎(jiǎng)后,全球掀起了研究石墨烯的熱潮。石墨烯之所以受到關(guān)注�
