Ход исследования графена/эпоксидная смола композитных Coatings(1)

Из-за их различных молекулярных структур эпоксидной смолы (EP) могут exhibit различные свойства. И потому что это легко быть смешан с различными отверждения агентов, разбавители, вспомогательное оборудование, и т.д., подготовить материалы эпоксидные смолы с отличным механическим, механические, тепловые, адгезии, изоляции и антикоррозионными свойствами и широко используется в Антикоррозионные покрытия. . Однако, с осложнением среды приложения, простой покрытия EP показать некоторые недостатки: во-первых, из-за плохой теплопроводностью, что приводит к плохой теплостойкость, большинство EP подходит только для окружающей среды ниже 100 ° C; Во-вторых из-за высоких перекрестные ссылки плотность после отверждения, в результате, коэффициент трения является высоким, и сопротивление износу и ударам бедны. В-третьих сопротивление высоким и легко создается электростатический эффект. Четвертым, после отверждения, дефекты легко создаются и подвержен коррозии. Лучше использовать преимущества EP, наполнители часто добавляются для повышения производительности.

Графен имеет огромный потенциал для улучшения свойств материалов на основе смолы из-за своей уникальной кристаллической структуры и отличные физические свойства и его производные могут инициировать реакции полимеризации. Так как графен имеет большой удельной площади поверхности и высокой поверхностной энергии, он легко агломерированные при добавлении в качестве наполнителя в эпоксидной смолы, тем самым влияя на производительность покрытия. Для того, чтобы равномерно рассеиваются эпоксидной матрицей графена, ученые провели много исследований. От первоначального простого смешивания, была разработана технология ультразвуковой дисперсии, и агент муфта силана был использован для улучшения адгезии и совместимости между графена и эпоксидной смолы. Было установлено, что добавление графена улучшает производительность покрытия, но при добавлении в определенную сумму, накопление графена повлияет на дальнейшее улучшение показателей покрытия. В последние годы некоторые ученые подготовили функционализированных графена путем модификации функциональной группы на поверхности графена. Было установлено, что при сохранении свойств на основе графена, он может улучшить сцепление с эпоксидной матрицей, делая графена/эпоксидная. Исследования смолы композиционных покрытий был достигнут новый прогресс.

1. исследования прогресса графена/эпоксидная смола покрытий

С точки зрения тепловой производительности, графена это материал с высокой теплопроводности в настоящее время известный (один слой это около 5000 Вт/мК), как наполнитель может повысить Термостойкость эпоксидной смолы; от механических и механических свойств графена состоит из sp2 гибридные Вселенский углеродных атомов. Она имеет высокий модуль упругости, высокая прочность и низкой поперечной силы и низкий коэффициент трения между слоями графена. Это легко переносить на поверхности покрытия эпоксидной сформировать фильм передачи. После сочетаясь с эпоксидной, износостойкость и ударопрочность покрытия могут быть улучшены; с точки зрения электрических свойств, теоретическое сопротивление монослоя графена — о 10-6 Ω·m и из-за его низкой насыпной плотности, эпоксидные, когда небольшое количество графена добавляется смола, он может иметь хорошую проводимость; с точки зрения производительности антикоррозионными, из-за небольшого размера эффекта графена и структуре двумерного лист дефекты в эпоксидное покрытие может быть улучшена, так что он может быть с покрытием. На плотный барьер образуется слой в слое для уменьшения коррозии.

1.1 тепловые свойства

Хуан Кун et al. используется графена в качестве наполнителя для добавления эпоксидные, эпоксидно модифицированный силикон и виниловые смолы в трех системах. Графен покрытие температуры сопротивления и сопротивления электрического старения были протестированы выпечки и электрических испытаний старения. Влияние секса. Улучшаются результаты показывают, что по сравнению с не графена, температуры сопротивление три, и после 500 ч электроэнергии, аналогичный после отверждения процесс эпоксидной, делая сшивки после отверждения более плотной, графена также сокращаться более компактный, лучше теплостойкость. Ян et al. изучали лист графена (G) / многостенные углеродные нанотрубки (MWCNTs) / эпоксидной смолы (EP) композитов и обнаружил, что синергетический эффект между G и MWCNTs. надлежащее для этого моста, они связаны с РД Площадь контакта становится больше, чтобы избежать агломерации наполнителя. Теплопроводность композитного измерялась 0,321 Вт/мК, который 146.9% выше, чем у чистого EP (0,13 Вт/мК).

1.2 износостойкость и прочность

Wu Fang используется графен (G) и графен оксид (GO) для улучшения межфазного структуры между карбид кремния и эпоксидной смолы. Экспериментально был измерен коэффициент трения G/EP композитные покрытия в сухое трение и трение с морской водой. Чистого покрытия EP, сокращены на 14,5% и 33,7%, степень износа, снизился на 69,1% и 32,1%; Композиционные покрытия GO/EP сократить коэффициент трения на 15,6% и 35,5% по сравнению с чисто EP покрытием и степень износа, на 79%. И 67,9%. Ren Xiaomeng и другие подготовленные G, композиты GO/EP и расследование их ужесточение и усиливающие воздействие на EP. Результаты показывают, что при 2%, массовая доля G и GO трещиностойкость композиционных увеличивает 102% и 48,5%, соответственно; при 1%, массовая доля G и GO увеличивается прочность композита на 18% и 2%, соответственно.

1.3 электрические свойства

Wang Guojian et al. использовать самодельные графена и коммерческого класса углеродных нанотрубок, фуллеренов и графит как нано проводящие материалы для добавления EP подготовить композитов и изучить их электрические свойства. Исследования показали, что G проводящий наполнитель, которая превосходит углеродных нанотрубок, фуллеренов и графит. При 0,25%, объемная доля G теплопроводность композитного материала проходит перколяции внезапного изменения, указав, что G была образована в EP на данный момент. Проводящая сеть каналов; Когда объемная доля превышает 0,5%, электропроводность, как правило, стабилизировать 2.02 x 10-7 S/м. Серена et al. сравнению электрические свойства двух с помощью самодельных алмазов и графен/эпоксидная композитов. Результаты показывают, что порог графена гораздо ниже, чем из синтетических алмазов. Когда количество графена добавлением 0,5% (объемная доля), удельное сопротивление композита уменьшается от 7,14 × 10 7 Ω·m 1.02 × 10 3 Ω·m, который обусловлен графита. Алкены является отличным электрического проводника.

1.4 Защита от коррозии

Чжоу Nan и другие использовали галловая кислота (GA) и эпихлоргидрина (ECP) в качестве сырья синтезировать галловая кислота-на основе эпоксидной смолы (GEP) как графен диспергаторов подготовить GEP-G/EP. Композиционные покрытия. Коррозионная стойкость характеризовалась используя покрытие водопоглощение, тафелевских поляризации кривой и нейтральных солевом тумане. Исследования показывают, что по сравнению с чисто EP покрытием, плотность тока поляризации сопротивления и самостоятельной коррозии покрытие увеличения на один порядок величины, и скорость поглощения воды уменьшается на 0,22% солевой сопротивление является также эффективное улучшение. Ван Yuqiong и другие используемый Натрия полиакрилат как диспергент, диспергированных в высокоскоростной центрифуги для 2 часа и затем ультразвуковую рассеяны на 30 минут для получения графена водной дисперсии и G/водной основе эпоксидной смолы с содержанием G (0,5% Массовая доля) был подготовлен. Композиционные покрытия E44. Исследования показали, что добавление графена улучшает водоотталкивающим эффектом водной основе эпоксидной, и коэффициент диффузии Фика чистого покрытия E44 уменьшается на 2 порядков; плотность тока самостоятельной коррозии чистого покрытия E44 — 0.13μA / см2 и G / плотность тока самостоятельной коррозии E44 композитные покрытия лишь 0,038 мА/см2.