石墨烯改性苯丙-环氧防护涂层性能研究

以水性环氧乳液、高岭土、自制转锈剂、氧化石墨烯分散液为苯丙乳液的改性材料,采用物理共混法制备石墨烯改性苯丙-环氧乳液防护涂层,探讨了苯丙-环氧乳液配比、高岭土、转锈剂及氧化石墨烯分散液掺量对涂层粘结强度的影响,并考察了涂层拉伸性能及基本性能。结果表明,涂层粘结强度随水性环氧乳液质量比例增大逐渐提高,随高岭土、转锈剂、石墨烯分散液掺量的增加呈先增大后减小的趋势;当m_苯丙∶m_环氧=1∶2,高岭土、转锈剂、氧化石墨烯分散液掺量分别为10%,3%,0.2%时,涂层各项基本性能良好,且涂层电阻率远大于普通金属材料,防护效果优异。     

氧化石墨烯掺杂对低碳钢表面硅烷涂层性能的影响

利用浸渍法在Q235低碳钢表面制备了氧化石墨烯(GO)掺杂的双?[3?(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)硅烷涂层.分别采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、电化学工作站和摩擦磨损试验机研究了氧化石墨烯掺杂对硅烷涂层的表面形貌、相结构、耐蚀性和耐磨性的影响.结果表明:氧化石墨烯掺杂后硅烷涂层表面更加致密,耐蚀性和耐磨性得到提高.     

疏水改性氧化石墨烯/环氧复合涂料的制备及其防腐性能研究

以叔碳酸缩水甘油酯(E-10P)为疏水单体,通过环氧与羧酸的共价键合,在氧化石墨烯(GO)表面引入疏水性支化碳链,改性后的氧化石墨烯(F-GO)作为防锈填料加入环氧树脂中得到F-GO/环氧复合涂料。通过红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、热重分析对F-GO的结构进行表征,通过场发射扫描电镜观察F-GO及复合涂料的微观形貌,并通过电化学阻抗、极化曲线和盐雾试验测试了复合涂料的防腐性能。结果表明:E-10P可利用其空间效应阻碍片层的团聚;疏水效应可提高F-GO的热稳定性和与环氧树脂的相容性;与空白环氧涂层相比,当复合涂料中F-GO质量分数为0.2%时,厚度为20~25 μm的防腐涂层的腐蚀电流可由2.358 6×10 ^-6 A/cm ²下降至2.000 2×10 ^-11 A/cm ²,阻抗值可由1.1×10 ⁷ Ω·cm ² 提升至6.9×10 ⁹ Ω·cm ²。     

功能化改性复合硅烷涂层耐蚀性能的模拟研究

本文提出了一种新型硅烷基纳米复合涂层。分子动力学模拟结果证实,多巴胺的引入可以大大降低盐溶液在硅烷涂层微纳米孔道中的传输能力,以及复合涂层界面处水分子和离子的运动能力。对于氧化石墨烯-硅烷涂层来说,水分子可以扩散至硅烷层,与硅烷分子的亲水端形成氢键连接。极限接枝的氧化石墨烯-多巴胺-硅烷复合涂层可以充分发挥硅烷分子的疏水特性,完全阻绝水分子进入硅烷层,使水分子传输深度降低了87.5%。     

功能化反应对氧化石墨烯结构和性质的影响研究

以DMF为分散剂、KI为催化剂,将环氧丙基接枝到GO表面制得功能化氧化石墨烯(FGO)。利用FT-IR、XRD、SEM对功能化前后样品的结构、表面形貌和元素组成进行了测试;利用TG和接触角测试仪分别表征了样品的热稳定性和表面性质。结果表明,环氧丙基已成功接枝到GO表面,且反应过程中GO发生了部分还原。接枝环氧氯丙烷后,FGO热稳定性提高,表现出一定的疏水特性,与环氧树脂类分散体系有较好的相容性。     

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。     

丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的研究

用硅烷偶联剂KH590对氧化石墨烯进行功能化改性,得到的功能化氧化石墨烯再通过乳液共混和机械共混等工艺制备了丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料。表征分析了功能化氧化石墨烯的结构和表面形态,研究了丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的机械性能。结果显示,与氧化石墨烯相比,功能化氧化石墨烯的亲水性和表面形态均发生了较大变化,其与丁腈橡胶形成的复合材料与丁腈橡胶/氧化石墨烯复合材料相比,拉伸强度提高的幅度更大且断裂伸长率降低的幅度更小。     

丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的研究

用硅烷偶联剂KH590对氧化石墨烯进行功能化改性,得到的功能化氧化石墨烯再通过乳液共混和机械共混等工艺制备了丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料.表征分析了功能化氧化石墨烯的结构和表面形态,研究了丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的机械性能.结果 显示,与氧化石墨烯相比,功能化氧化石墨烯的亲水性和表面形态均发生了较大变化...     

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。     

氟化石墨烯硅烷功能化对环氧复合涂层耐腐蚀性的影响

采用 γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（ GPTMS）对氟化石墨烯（ FG）进行功能化处理得硅烷功能化氟化石墨烯（ GFG）采用 XRD、FT-IR和 SEM对粉体进行表征;将 FG和 GFG分别加入环氧树脂中获得复合涂层,通过电化,学测试和 5%NaCl中性盐雾试验研究复合涂层的耐腐蚀性。结果表明： FG能有效地增加环氧涂层（EP）的长期耐腐蚀性, FG经过硅烷功能化处理后进一步提升了其与树脂之间的界面相容性,所得复合涂层的致密性进一步提高,从而显著提升了环氧复合涂层的耐腐蚀性。经 3. 5%NaCl溶液 4 000 h浸泡后, GFG改性环氧复合涂层（ GFG/EP）的低频阻抗模值相较于纯 EP涂层提升了 3个数量级,较 FG改性环氧复合涂层（FG/EP）提高了 1个数量级;同时盐雾腐蚀 90 d后, GFG/EP涂层表面无明显腐蚀现象。     

功能化石墨烯改性酚醛树脂及其性能

首先通过改进的Hummer法制得氧化石墨烯(GO),然后通过表面改性和化学还原制得功能化石墨烯(FRGO),最后通过原位聚合法制得FRGO/酚醛树脂(PF)复合材料,对有关产物进行了表征和测试。结果表明：适量引入FRGO,可明显改善PF的力学性能、摩擦性能和热稳定性;当FRGO质量分数为1.0%时,复合材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均达到最大值82.34MPa、3.84GPa和13.12kJ·m^-2,分别比PF提高了81.48%、51.18%和99.39%;当FRGO质量分数为1.5%时,复合材料的摩擦系数降至0.91,比PF降低了27.7%;引入FRGO后,PF的玻璃化转变温度、分解温度和残炭率均明显提高。     

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。     

氧化石墨烯的功能化及其生物相容性研究

利用改进Hummers法合成纳米级氧化石墨烯(GO),并将羧基和氨基化聚乙二醇(PEG-NH2)共价交联到GO表面,形成功能化的氧化石墨烯(PGO)。考察PGO在水、PBS和生理溶液中的稳定性,并以肝脏细胞为研究对象,结合MTT细胞毒性检测,评价PGO的生物相容性。结果表明,PGO在生理溶液中最稳定,且对肝脏细胞的毒性小,具有良好的生物相容性。     

功能化还原氧化石墨烯/天然橡胶导热复合材料的性能研究

采用2-巯基苯并咪唑(防老剂MB,以下简称MB)对氧化石墨烯(GO)进行还原及功能化,同时与采用抗坏血酸(VC)对GO进行还原对比,分别制得MB还原氧化石墨烯(rGO-MB)和VC还原氧化石墨烯(rGO-VC),并采用胶乳共混法制备rGO-MB/NR和rGO-VC/NR复合材料,对其性能进行研究。结果表明:MB成功还原了GO,MB接枝到了GO上;与rGO-VC/NR复合材料相比,rGO-MB/NR复合材料具有较低的Payne效应和较高的结合胶含量,拉伸强度和导热性能均明显提高。     

一步法制备硅烷改性氧化石墨烯

采用一步电解剥离法制备硅烷改性氧化石墨烯,通过阳极电泳沉积法得到硅烷改性氧化石墨烯-氧化铝复合薄膜。以傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱等分析方法对其结构进行表征。结果表明,硅烷成功接枝到了氧化石墨烯上,令其热稳定性得以改善。硅烷改性氧化石墨烯表面剥落均匀,石墨的晶格结构在电化学剥离过程中得到保留。与单一氧化铝薄膜相比,硅烷改性氧化石墨烯氧化铝复合薄膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,阻抗弧半径增大,耐蚀性得到改善,寿命延长。     

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 %。     

改性氧化石墨烯在金属防腐蚀涂层中的研究进展

总结了氧化石墨烯在有机涂层防腐蚀领域中的研究进展,讨论了氧化石墨烯不同改性方法对有机涂层物理阻隔性、粘接力、自愈性和缓蚀性的影响以及相应的防腐蚀机理.     

HDPE/功能化石墨烯复合材料制备及性能研究

氧化石墨烯(GO)具有较高的比表面积,层间距大,表面拥有丰富的官能团,可以很好地分散到聚合物中,但GO导电性差。研究对GO进行还原和表面修饰,以改善石墨烯和HDPE的相容性。采用熔融混炼法制备了HDPE/石墨烯复合材料,结合力学性能、导电性能、微观结构测试,考察不同HDPE/石墨烯复合材料的导电阈值,分析影响复合材料导电性的因素,进而得出较优化的制备工艺。研究发现石墨烯添加量为7.5%时,导电通路开始形成,当石墨烯含量达到7.5%时,拉伸强度提升22.14%,拉伸模量提升21.19%。     

高质量薄层石墨烯改性环氧含锌涂层的腐蚀防护机理研究

制备了不同配比的高质量薄层石墨烯改性环氧含锌涂层,通过断面形貌表征、交流阻抗测试、吸水率测试等手段分析了不同涂层的腐蚀防护性能,对含锌涂层中应用高质量薄层石墨烯提高防腐性能的机理进行了深入研究,探讨了涂层内部的防腐机理演化过程以及物理阻隔和阴极防护作用对腐蚀防护性能的贡献比例。结果表明:在腐蚀防护过程中,高质量薄层石墨烯的引入能够显著提升环氧合锌涂层的物理阻隔性能。在本文优化的配比下,物理阻隔和阴极防护机理的贡献相当,且有先后次序地发挥作用。此外,石墨烯添加量太多或太少都不能达到最佳的防腐性能。在本研究的0. 2%～10%范围内,当加入的高质量薄层石墨烯质量分数为0. 5%时,涂层的综合腐蚀性能最优,在盐水的浸泡试验中提供的腐蚀防护期长达125 d。