石墨烯涂料,是將石墨烯均勻分散在溶劑中制成的涂料,是在導電、散熱、防火、防污、耐候、重防腐、抗菌等方面具有明顯優勢的一類涂料,潛在應用前景廣闊,研究熱度高漲。石墨烯涂料可以廣泛應用在航空航天、海洋工程、工程機械、汽車、電子、能源、工業設備等行業中。
石墨單層剝離可獲得石墨烯,石墨烯是一種納米二維材料,厚度極薄,柔韌性好,力學性能優,化學性質穩定。石墨烯的碳原子按照六邊形緊密排列形成碳分子,結構穩定,具有優異的阻隔性能,可隔離氧氣、水分、腐蝕介質等,內部載流子遷移率高,具有優良電導率,導熱系數優異。
石墨烯導電涂料,由于石墨烯導電性能優異,可用來制備導電涂料,與以導電炭黑為填料的導電涂料相比,石墨烯導電涂料中,石墨烯添加量少,但導電性能提升,且涂層的力學性能、阻隔性能、耐腐蝕性能均得到提高。
石墨烯散熱涂料,由于石墨烯導熱系數達到5300W/mK,熱傳導性能十分優異,且其比表面積大,可以有效降低物體溫度,特別適合用來制備散熱涂料。石墨烯散熱涂料具有熱導率高、散熱面積大的優點,可以長期工作在高溫條件下。
石墨烯重防腐涂料,由于石墨烯的阻隔性能優異、比表面積大,可以有效阻隔高鹽、強酸、強堿等腐蝕介質,防止金屬基材被腐蝕,且附著能力強,使用壽命長,是一種性能優異的、能夠應用在苛刻場景中的重防腐涂料。
石墨烯涂料制備通常是以石墨烯為納米添加劑,添加到涂料中,相關制備工藝主要有溶膠凝膠法、原位聚合法、直接共混法等。溶膠凝膠法可以使石墨烯均勻分散在涂料中,但前驅體成本較高;原位聚合法可以使石墨烯良好分散在聚合物基體中,但反應復雜;直接共混法中的熔融共混法石墨烯不易分散,溶液共混法環保性較差。
新思界
行業分析人士表示,我國石墨烯涂料相關研究機構與布局企業正在增多,主要有揚州大學、清華大學、中國科學院金屬研究所、中國科學院寧波材料所、景德鎮陶瓷學院、中國石化上海院、廈門海洋南方特種光電材料有限公司、湖南省德謙新材料有限公司、同創科鑫材料科技有限公司、天津美士邦涂料化工有限公司、江蘇廣信感光新材料股份有限公司等。
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