Напредак истраживања композитних премаза графена / епокси смола (1)

Због различитих молекулских структура, епоксидне смоле (ЕП) могу показати различита својства. И зато што је лако помешати са различитим средствима за очвршћавање, разблаживачима, помоћним материјалима и слично, за припрему материјала од епоксидних смола са одличним механичким, механичким, топлотним, адхезионим, изолационим и антикорозивним својствима, и широко се користи у анти-корозији премази. . Међутим, са компликацијом апликативног окружења, једноставни премази ЕП показују неке недостатке: Прво, због лоше топлотне проводљивости, што резултира лошом отпорношћу на топлоту, већина ЕП је погодна само за околину испод 100 ° Ц; Друго, због високе густине унакрсне везе након очвршћавања, Као резултат тога, коефицијент трења је висок, а отпорност на хабање и отпорност на удар су лоши. Треће, отпорност је велика и електростатички ефекат се лако ствара. Четврта је чињеница да након сушења, лако се стварају дефекти и утиче на отпорност на корозију. Да би се боље искористиле предности ЕП, пунила се често додају како би побољшали перформансе.

Графен има велики потенцијал у побољшању особина материјала заснованих на смоли захваљујући својој јединственој кристалној структури и одличним физичким својствима, а његови деривати могу започети реакцију полимеризације. С обзиром да графен има велику специфичну површину и високу површинску енергију, лако се агломерише када се дода као пунило епоксидној смоли, чиме се утиче на перформансе превлаке. Да би се равномјерно распршили графен у епоксидну матрицу, научници су спровели много истраживања. Од иницијалног једноставног мијешања развијена је технологија ултразвучне дисперзије, а средство за силажно спајање кориштено је за побољшање адхезије и компатибилности између графена и епоксидне смоле. Утврђено је да додавање графена побољшава перформансе превлаке, али када се додају одређеној количини, акумулација графена утиче на даље побољшање перформанси премаза. У последњих неколико година, неки научници припремили су функционализовани графен модификацијом функционалних група на површини графена. Утврђено је да, иако задржавају својства на бази графена, може побољшати адхезију на епоксидну матрицу, чинећи графен / епокси. Истраживање композитних премаза смоле направило је нови напредак.

1. Напредак истраживања графенских / епоксидних смолних премаза

Са термичке перформансе, графен је материјал са највећом познатом топлотном проводношћу (један слој је око 5000В / мК), јер пунило може повећати топлотну отпорност епоксида; од механичких и механичких својстава, графен је састављен од сп2 хибридних планарних атома угљеника. Има висок модул, високу чврстоћу и ниску силу силе и коефицијент ниског трења између слојева графена. Лако је прећи на површину епоксидног премаза да би се формирао трансфер филм. После комбиновања са епоксидом, може се побољшати отпорност на хабање и отпорност на ударце превлаке; са аспекта електричних својстава, теоретска отпорност графенског монолаиера је око 10-6 Ω · м, а због ниског насипног густоћа епоки је када се у смолу дода мала количина графена, може имати добар проводљивост; са становишта анти-корозионог учинка, због ефекта мале величине графена и дводимензионалне структуре лима, дефекти у епоксидном премазу могу се побољшати тако да се може превући. У слоју се формира густи баријерски слој који смањује корозију.

1.1 Термичка својства

Хуанг Кун и др. користио графен као пунило за додавање епоксида, епоксидно модификованог силикона и винилне смоле у три система. Отпорност на температуру слоја графене и отпорност на електрично старење тестирана су тестовима пекарског и електричног старења. Утицај секса. Резултати показују да се у поређењу са без графена побољшава отпорност на температуру од три, а након 500х електричне енергије, епоксидни слични процес пост-утрјевања, чинећи унакрсну везу након очвршћавања густе, графен такође смањити компактније, боље топлотне отпорност. Ианг ет ал. проучавали композите графенског слоја (Г) / мулти-валлед царбон нанотубес (МВЦНТс) / епокси смола (ЕП) и утврдили да постоји синергистички ефекат између Г и МВЦНТ. Због овог премошћавања, они су повезани са ЕП-има. Контактни простор постаје већи да се избегне агломерација пунила. Измерена је топлотна проводност композита од 0,321 В / мК, што је за 146,9% више од оне чистог ЕП (0,13 В / мК).

1.2 Отпорност на хабање и жилавост

Ву Фанг је користио графен (Г) и графен оксид (ГО) како би побољшао међуфазну структуру између силицијум карбида и епоксидне смоле. Експериментално је мерен коефицијент трења Г / ЕП композитног премаза у сувом трењу и трењу морске воде. Чист ЕП премаз смањен за 14,5% и 33,7%, стопа хабања смањена за 69,1% и 32,1%; Композитни слој ГО / ЕП смањује коефицијент трења за 15,6% и 35,5% у поређењу са чистим ЕП премазом, а стопа хабања смањена за 79%. И 67,9%. Рен Ксиаоменг и други су припремили Г, ГО / ЕП композиције и истраживали су њихове учвршћујуће и ојачавајуће ефекте на ЕП. Резултати показују да када је масени удио Г и ГО 2%, жилавост прелома композита повећава се 102% и 48,5%, респективно; када је масени удио Г и ГО 1%, јачина композита се повећава за 18% и 2%, респективно.

1.3 Електрична својства

Ванг Гуојиан и сар. користили су само графене из графена и угљене наноцевке комерцијалне квалитете, фулерене и графит као нано-проводне материјале за додавање ЕП за припрему композита и проучавање њихових електричних особина. Студије су показале да је Г проводно пунило које је супериорније од угљеничних наноцубица, фулерена и графита. Када је волуменска фракција Г 0,25%, проводљивост композитног материјала подлеже перцепцији нагле промене, што указује на то да је Г у овом тренутку формиран у ЕП. Проводни мрежни канали; када волуменска фракција прелази 0,5%, електрична проводљивост има тенденцију стабилизације на 2,02 к 10-7 С / м. Серена и сар. упоређивали су електрична својства ова два помоћу самобрађених дијаманта и графена / епокси композита. Резултати показују да је праг графена много нижи од синтетичког дијаманта. Када је количина додатка графена 0,5% (запреминска фракција), отпорност композита се смањује од 7,14 × 10 7 Ω · м до 1,02 × 10 3 Ω · м, што је због графита. Алкене је одличан електрични проводник.

1.4 Антикорозивност

Зхоу Нан и други су користили галијску киселину (ГА) и епихлорхидрин (ЕЦП) као сировине за синтетизацију епокси смоле на бази галлне киселине (ГЕП) као графенског дисперзанта за припрему ГЕП-Г / ЕП. Композитни премаз. Отпорност на корозију је карактерисала употребом апсорпције воде за премазивање, кривуље поларизације Тафела и неутралног теста распршивања соли. Истраживање показује да у поређењу са чистим ЕП премазом, отпорност на поларизацију и густина струје само-корозивне струје превлаке за један ред магнитуде, а стопа апсорпције воде смањује се за 0,22%, а отпорност на слани спреј се такође ефикасно побољша. Ванг Иукионг и други су користили натријум-полиакрилат као дисперзант, дисперговани у брзој центрифуги током 2 сата, а затим ултразвучно диспергирали 30 минута да би се добила водена графена дисперзија и Г / водена епоксидна смола са садржајем Г од 0,5% (масовна фракција). Е44 композитни премаз. Студије су показале да додавање графена побољшава водоодбојност ефекта епоксида у води, а коефицијент дифузије Фицк чистог Е44 премаза смањен је за 2 реда магнитуде; густина струје само-корозивне струје чистог Е44 премаза је 0,13μА / цм2, а Г / Густина струје само-корозивне струје композитног премаза Е44 је само 0,038 μА / цм2.