SBA-15改性石墨烯环氧复合涂层制备及其防腐性能

用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）将SBA-15分子筛接枝到石墨烯上制备功能填料，并将其填充到水性环氧树脂中制备复合涂层。采用红外光谱（FTIR）、氮气吸附脱附和透射电镜（TEM）对填料进行表征；采用电化学阻抗谱（EIS）、盐雾试验和附着力测试等方法对不同填料添加量涂层的防腐性能及力学性能进行表征。实验结果表明，当功能填料添加质量为1.0%时，涂层具有最佳的电化学性能、耐盐雾性能、以及附着力性能。复合涂层的防腐性能明显优于纯环氧涂层，因为功能填料的孔/片协同结构有效的延缓了腐蚀粒子到达金属基材表面的时间。     

SBA-15改性氧化石墨烯的环氧复合涂层制备及其防腐性能

用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)将SBA-15分子筛接枝到氧化石墨烯上制备功能填料,并将其填充到水性环氧树脂中制备复合涂层。采用FTIR、XRD、氮气吸附脱附和TEM对填料进行了表征;采用电化学阻抗谱(EIS)、盐雾实验和附着力测试等方法对不同填料添加量涂层的防腐性能及力学性能进行了表征。实验结果表明:当功能填料添加质量分数为1.0%(占体系总质量)时,涂层电化学阻抗值达到4×10~8Ω·cm~2,同时具有最佳耐盐雾性能以及附着力性能。复合涂层的防腐性能明显优于纯环氧涂层,这主要是因为功能填料的孔/片协同结构有效地延缓了腐蚀粒子到达金属基材表面的时间。     

聚苯胺 /氧化石墨烯水性环氧富锌涂料的制备及防腐性能研究

以苯胺和氧化石墨烯（ GO）为原料,采用原位聚合法,通过改变 GO氧化程度制备了不同的聚苯胺 /氧化石墨烯（ PAGO）复合材料,再利用 PAGO对水性环氧富锌涂料进行改性。通过傅立叶变换红外光谱仪（ FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、X光电子能谱仪（XPS）、扫描电镜（SEM）分析了 GO与 PAGO的结构和微观形貌;研究了涂层的耐盐雾性、电化学性能、耐冲击性、柔韧性、硬度,并探究了 PAGO及锌粉含量对该涂层的耐腐蚀性和力学性能影响。结果表明：以 2g石墨与 5g高锰酸钾制得 GO,再用 GO制备的 PAGO防腐性能最佳。添加 PAGO能有效延缓钢材的腐蚀,当 PAGO-3添加量为 0. 2%（质量分数,下同）锌粉含量 80%时,制得的 PAGO/水性环氧富锌涂料的综合性能最佳;此外,当 PAGO-3掺量为 0. 2%,含量为 60%时, PAGO可取代原水性环氧富锌涂层 20%的锌粉,与含 80%锌粉,锌粉的原水性环氧富锌涂层的耐盐雾效果接近。     

氧化石墨烯改性水性环氧防腐涂料的制备及性能研究

水性涂料因VOC含量低,绿色环保等是目前涂料的重点研究方向之一,利用氧化石墨烯的亲水性、防腐蚀性能等将其对水性环氧树脂乳液进行改性,制备得到了氧化石墨烯改性水性环氧防腐涂料。采用XPS、Raman光谱等表征了氧化石墨烯的结构,并探讨了氧化石墨烯及水性固化剂的加入量对涂料性能的影响。结果表明,氧化石墨烯的加入量为8%,环氧固化剂的加入量为50%时,在该条件下配制的氧化石墨烯改性水性环氧防腐涂料很好地满足了既定的技术指标。     

石墨烯/环氧复合导电涂层的防腐性能研究

以石墨烯粉体为填料,环氧E-44为基料研制了一种环氧复合防腐导电涂料,对比了不同石墨烯含量的复合涂料与纯环氧涂料、炭黑环氧涂料、环氧富锌涂料、玻璃鳞片涂料的导电和防腐等方面的性能。结果表明:石墨烯用量为0.5%时,涂层防腐性能优良,用量为1%时,涂层表面电阻率为106Ω,符合导静电要求。     

石墨烯-锌粉水性环氧复合涂料的制备与研究

通过填料与石墨烯(graphene,GR)浆料预混合的工艺制备石墨烯复合粉体,采用石墨烯复合粉体替代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,最终制备了一种GR-锌粉水性环氧复合涂料。利用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)及扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)分析其在混合粉料中的分散性;利用耐盐雾实验考察涂料的防腐性能,结果表明:添加GR能有效提高水性环氧锌粉复合涂层的耐腐蚀性能,并且石墨烯浓度为0.25%的复合粉体掺量下的环氧锌粉复合涂料表现出最佳的腐蚀防护性能;同时由于GR的加入,涂层耐冲击性、弯曲性和附着力都得到增强。并通过电化学实验得到涂料的腐蚀电流密度(Icorr)和腐蚀电压(Ecorr)表征涂料的防腐机理,结果表明0.25%石墨烯复合粉体制备的涂料具有最小的腐蚀速率。     

氧化石墨烯改性环氧树脂涂料的制备及防腐性能

环氧树脂在溶剂蒸发过程中容易产生微孔,影响其防腐蚀性能。为了提高其对腐蚀介质的阻碍能力,本文采用密闭氧化法制备氧化石墨烯,再利用湿式转移法将氧化石墨烯水溶液分散在环氧树脂中,制备氧化石墨烯/环氧树脂防腐涂料。通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）分析氧化石墨烯的结构变化,利用开路电位测试（OCP）、水接触角、腐蚀形貌和气体透过率分析氧化石墨烯/环氧树脂涂料的防腐性能。结果表明,氧化石墨烯/环氧树脂（GO/EP）涂料的开路电位和水接触角分别为0.181V和86.12°,与纯环氧树脂涂料相比,分别提高了0.066V和10.5°;当GO/EP浸泡在3.5%NaCl溶液中腐蚀20天后,表面仅产生了粗糙化,涂层稳定性好,屏障性能强;与EP涂层相比,GO/EP涂层的O₂和H₂O渗透率分别降低了51.2%和65.5%。     

氨基硅烷功能化氧化石墨烯改性环氧涂层性能研究

首先制备了氨基硅烷改性氧化石墨烯,然后用氨基硅烷改性氧化石墨烯对环氧涂料进行改性制备氨基硅烷功能化氧化石墨烯改性环氧涂层。对涂层的表观性能,力学能力,耐水,耐酸碱及耐盐水等进行研究的结果表明：添加氨基硅烷改性氧化石墨烯能够有效的提高涂层的柔韧性及铅笔硬度等力学性能以及耐水,耐酸碱及耐盐水等。当环氧涂层中氨基硅烷改性氧化石墨烯添加量为0.5%时,涂层的铅笔硬度为3 H;涂层168 h耐水,48 h耐酸碱及耐168 h盐水浸泡后,涂层的表面均无起皮,无脱落,无起泡现象发生,涂层掉粉明显减少。     

石墨烯改性环氧富锌涂料的制备及性能研究

环氧富锌涂料因其优异的防腐性能在钢结构防腐中得到了广泛应用,但是其锌含量过高给环境带来危害.因此,本文利用自制改性的石墨烯浆料,将其加入环氧富锌涂料中替代锌粉,降低锌粉含量,制备低锌含量的石墨烯改性环氧防腐涂料.对制备的涂料进行了扫描电镜(S E M)、电化学、耐盐雾、耐冲击和附着力等测试,并对其防腐机理进行简单分析....     

石墨烯改性环氧云铁中间漆的制备和性能研究

为了进一步提高环氧云铁中间漆的阻隔效果，解决其在高湿和夏天高热的水工环境中防护长效性不足的问题。将薄层石墨烯添加到环氧云铁中间漆中，利用二维纳米石墨烯比表面积大的特点，研究了石墨烯添加量对涂层附着力、耐冲击性、耐淡水性、耐盐水性和电化学性能的影响。结果表明：纳米级石墨烯和微米级云母氧化铁的片层结构相结合提供了微纳协同屏蔽的机理，添加微量石墨烯后明显提高了涂层的各项性能，尤其是耐水渗透性、耐冲击性和在水中浸泡后涂层的附着力，使得石墨烯改性环氧云铁中间漆对处于高湿高热应用环境的水工钢结构能够提供更有效、更耐久的腐蚀防护。     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

氧化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混浇注成膜法制备氧化石墨烯/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:氧化石墨烯在TPU基体材料中分散较好;随着氧化石墨烯用量(0～5份)的增大,氧化石墨烯/TPU复合材料的拉伸强度增大,拉断伸长率未明显下降;当相同用量(均为1份)的氧化石墨烯、碳纳米管、石墨和炭黑分别填充TPU时,氧化石墨烯/TPU复合材料物理性能提高幅度最大,补强性能最好。     

改性环氧树脂在防腐涂料中的应用思路

综述了改性环氧树脂在防腐涂料中的应用及高性能化的方向。     

GO/AT复合材料的制备及其吸附性能分析

采用溶液共混法制备氧化石墨烯(GO)/凹凸棒石(AT)复合材料,探讨GO含量对复合材料吸附性能的影响,并对复合材料的组成和微观结构进行了表征和分析。结果表明,当GO/AT的质量比为3/4时,复合材料对盐酸四环素的吸附效果最佳,吸附率达到93.06%。进一步探讨了吸附时间、盐酸四环素初始浓度和溶液pH条件对复合材料吸附性能的变化,分析了复合材料吸附盐酸四环素的过程;GO/AT复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合准二级动力学方程,其表观吸附活化能为37.19 kJ/mol,此吸附过程以静电吸附为主;对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式,在研究的温度范围,吸附焓变(ΔHO)为7.77 kJ/mol,吸附自由能变(ΔGO)<0,吸附熵变(ΔSO)为57.62 J/(mol·K),表明该吸附是吸热、自发、熵增过程。     

石墨烯改性环氧锌基防腐涂料的制备与性能研究

针对传统环氧富锌涂料环保性差、质量大、成本高等问题,利用石墨烯优异的导电性与独特的二维片层结构可增强涂层防腐性能的特性,取代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,以期制备低锌含量的石墨烯环氧锌基涂料。首先将石墨烯材料与环氧树脂预混合,掺杂天然高分子表面活性剂,制备一种高分散性石墨烯 /环氧树脂浆料;然后将其与计量的环氧树脂、锌粉、其他功能颜填料复配,通过高速分散与砂磨的制备方式相结合,得到石墨烯改性环氧锌基防腐涂料;最后通过力学性能、连接强度、交流阻抗、耐中性盐雾等方法探索涂层关键性能。研究结果表明：该石墨烯涂层防腐性能优异, 2 000 h盐雾划痕腐蚀扩展 0.9 mm,且力学性能与施工性能好,可广泛应用于船舶、海工设备、桥梁等大型钢结构装备领域。     

Mechanical and Anticorrosive Properties of Graphene/Epoxy Resin Composites Coating Prepared by in-Situ Method

The graphene nanosheets-based epoxy resin coating (0, 0.1, 0.4 and 0.7 wt %) was prepared by a situ-synthesis method. The effect of polyvinylpyrrolidone/reduced graphene oxide (PVP-rGO) on mechanical and thermal properties of epoxy resin coating was investigated using nanoindentation technique and thermogravimetric analysis, respectively. A significant enhancement (ca. 213% and 73 °C) in the Young modulus and thermal stability of epoxy resin coating was obtained at a loading of 0.7 wt %, respectively. Furthermore, the erosion resistance of graphene nanosheets-based epoxy resin coating was investigated by electrochemical measurement. The results showed also that the Rrcco (ca. 0.3 mm/year) of graphene nanosheets-based epoxy resin coating was far lower than neat epoxy resin (1.3 mm/year). Thus, this approach provides a novel route for improving erosion resistance and mechanical-thermal stability of polymers coating, which is expected to be used in mechanical-thermal-corrosion coupling environments.     

GS改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制备及性能

用双子表面活性剂(GS)通过静电作用对氧化石墨烯(GO)进行插层改性制备了改性氧化石墨烯(GSGO),再以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过原位聚合法制备了GSGO/PANI复合材料。最后利用GSGO/PANI与水性醇酸树脂(WAR)共混得到了GSGO/PANI/WAR防腐涂层。采用FTIR,Raman,XRD和SEM等测试手段对GSGO和复合材料的形貌、结构进行了表征,结果表明,GS插入到GO的片层中,使得GSGO的层间距增大,且棒状的聚苯胺分散在GO的片层中,形成片状插层结构。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,GSGO/PANI/WAR 复合涂层比纯WAR涂层具有更高的耐腐蚀性能。当复合涂层中w(GSGO)=10% 时,涂层的耐腐蚀性能最好。腐蚀电流密度从9.82?10-6A/cm2减小至1.08?10-6A/cm2,腐蚀电从-0.56V增加到-0.28V,|Z|值可达到5.25?106 ohm.cm2。     

氨基改性氧化石墨烯及其与环氧树脂的复合

对氧化石墨烯的氨基改性进行了研究,并探索了其在环氧树脂复合材料中的应用。以鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备了氧化石墨,进而超声剥离制备了氧化石墨烯。采用三乙烯四胺和乙二胺,用缩合剂法对氧化石墨烯进行改性,并制备相应的环氧树脂复合材料。通过X射线衍射、热重分析、红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜等测试方法对所制备的材料进行了表征。结果表明,通过改性可将三乙烯四胺和乙二胺引入氧化石墨烯的表面,且氧化石墨烯被部分还原;氨基改性氧化石墨烯作为分散相加入环氧树脂基体中制备的复合材料的弹性模量和拉伸强度较纯环氧树脂明显提高,拉伸强度最大提高约60 %,弹性模量最大提高约100 %。     

石墨烯/环氧树脂复合涂料研究进展

总结了环氧树脂在涂料中的应用及存在的不足,综述了石墨烯与环氧树脂复合涂料在热、电、耐磨增韧以及防腐等方面性能特征,阐述了石墨烯与环氧树脂复合涂料中存在的问题,提出了石墨烯功能化利于改善石墨烯/环氧树脂性能的途径,展望了功能化石墨烯环氧树脂涂料的发展前景。     

EP/GNSs复合材料的电性能研究

以KNG–180石墨烯微片(GNSs)为导电填料,双酚A型环氧树脂(EP)E–54为基体,并分别用2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和甲基四氢邻苯二甲酸酐(Me THPA)为固化剂,采用超声分散法制备了EP/GNSs导电复合材料。研究了不同固化剂及GNSs含量对EP/GNSs复合材料电性能的影响。结果表明,两种固化剂固化的复合材料均具有明显的导电逾渗行为和正温度系数(PTC)效应;2,4-EMI固化的复合材料的逾渗阈值为5.1%,Me THPA固化的为4.5%;Me THPA固化的复合材料具有更强的PTC效应和更低的室温电阻率,但大量实验发现Me THPA固化的复合材料电性能实验结果重复性相对较差,且易存在负温度系数效应,故仍采用2,4-EMI作为EP/GNSs导电复合材料的固化剂。随GNSs含量增加,2,4–EMI固化的复合材料室温电阻率逐渐降低,PTC强度先升高后降低,当GNSs质量分数达到8%时,复合材料的PTC强度最高,达到2.3,且经过3次热循环之后,其阻–温曲线的热循环稳定性变好。