受材視網(wǎng)和DT新材料邀請，我公司董事長(cháng)危春陽(yáng)博士5月26日在線(xiàn)做了《石墨烯高性能涂料產(chǎn)業(yè)時(shí)代的到來(lái)》公開(kāi)課。此次直播背景是《石墨烯鋅粉涂料》行業(yè)標準將于今年7月1日起實(shí)施。

作為標準的起草人之一，危博士在腐蝕防護技術(shù)領(lǐng)域深耕20年，對石墨烯如何在涂料的中取得成功應用有大量的理論認識和實(shí)戰經(jīng)驗。 在防腐最關(guān)鍵的含鋅底涂上用對和用好石墨烯極大的提供防腐性能、而且激活鋅粉，性?xún)r(jià)比優(yōu)勢明顯，正在改變傳統富鋅涂料市場(chǎng)，成為防腐行業(yè)的一次重大技術(shù)創(chuàng )新。

在直播1小時(shí)30分中，危博士介紹了石墨烯提升涂料性能的原理、應用、配方設計、標準、應用案例和市場(chǎng)前景等。和大家分享了他在石墨烯高性能涂料領(lǐng)域的研究成果。

聽(tīng)眾踴躍提問(wèn)，公開(kāi)課后危博士熱情詳細回答了30個(gè)問(wèn)題，解答了如何在高性能涂料中用好石墨烯的疑惑，大家的在微信群里持續的討論石墨烯涂料的各個(gè)方面。直播達到44000人次觀(guān)看，在同行業(yè)中這個(gè)觀(guān)看人數屬于名列前茅，反響熱烈。

此次公開(kāi)課將有利于推動(dòng)行業(yè)標準的使用。涂料企業(yè)和使用客戶(hù)更加重視石墨烯涂料的開(kāi)發(fā)和應用，加速推動(dòng)行業(yè)提示質(zhì)量和創(chuàng )新發(fā)展。

索取石墨烯涂料樣品和課件：請發(fā)郵件到：83411569@QQ.com，注明公司，收件人。

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課后提問(wèn)整理：

1. 請問(wèn)石墨烯鋅粉標準號是多少？

HG-T5573，2019

 

2. 能防冰凌的風(fēng)電葉片涂層有推薦嗎？

技術(shù)上來(lái)說(shuō)，要用超疏水的涂料，我自己沒(méi)有做這一塊，技術(shù)成熟度未知。有機硅超疏水、氟碳也是考慮的方向，石墨烯也是疏水的，但是做起來(lái)應該有難度，需要和對應的樹(shù)脂配套。 加入石墨烯到疏水的樹(shù)脂里能更疏水。

 

3. 石墨烯在不同的樹(shù)脂體系里容易分散嗎？

樹(shù)脂可以分為無(wú)溶劑、溶劑和水性三個(gè)大類(lèi)。分散技術(shù)要看石墨烯的類(lèi)型，這個(gè)需要和石墨烯廠(chǎng)家一起來(lái)合作。我們分散做的非常好是因為找到蘇州格瑞豐合作，他們會(huì )根據我對配方的要求，設計相應的分散體系。

 

4. 怎么知道在涂料中分散得好不好，會(huì )不會(huì )團聚？

分散好的話(huà)，測試得到相應數據就會(huì )好，比如防腐性、導電性和機械強度等。一個(gè)建議就是在做涂料之前，要去看一下漿料里面石墨烯的分散性。

 

5. 劃線(xiàn)測試鹽霧的劃線(xiàn)標準及劃線(xiàn)標準設備是哪些？

可以參考GB-T 1771的標準。

 

6. 石墨烯能將環(huán)氧樹(shù)脂膠的硬度降低到多少？

石墨烯可以增韌，讓環(huán)氧樹(shù)脂的斷裂伸展率增加，石墨烯應該不會(huì )讓環(huán)氧樹(shù)脂的硬度降低。

 

7. 石墨烯涂料可以用于球閥嗎？

只要是鋼材表面的防銹，應該都是可以用的。

 

8. 有沒(méi)有做過(guò)石墨烯鋅底漆+環(huán)氧中涂+丙烯酸聚氨酯面漆和傳統富鋅環(huán)氧聚氨酯涂層體系的涂層體系鹽霧試驗和循環(huán)老化試驗？

理論上應該可以做到一萬(wàn)小時(shí)，因為我們只是一層底漆，就已經(jīng)做了近4000小時(shí)，如果再加上中涂和面漆的話(huà)，非常有信心可以做到一萬(wàn)小時(shí)以上。另外，層間的連接力非常好，跟環(huán)氧富鋅沒(méi)有差別，跟基材的連接也很好。

 

9. 如何在保護石墨烯自身結構不受破壞的同時(shí)保證石墨烯穩定分散？

石墨烯在高速分散的時(shí)候，自身結構一般不會(huì )破壞，除非石墨烯本身質(zhì)量不好，有缺陷。在分散過(guò)程中，不需要額外的保護。

 

10. 請問(wèn)怎樣避免耐鹽霧實(shí)驗時(shí)漆膜表面出現流銹呢？

石墨烯鋅粉漆膜很少出現流銹，是因為石墨烯在涂層中無(wú)處不在，漆膜做了劃痕后，石墨烯會(huì )把劃痕周?chē)采w住，所以沒(méi)有出現流銹。沒(méi)有石墨烯的情況下，如果鋅粉含量很高，早期也是不會(huì )出現流銹，但是后期會(huì )出現，劃痕處的鋅粉耗盡。

 

11. 石墨烯加入石墨烯防腐涂料中，對涂料的穩定性是否有影響，比如返粗。

富鋅涂料中容易出現鋅粉和其它填料返粗，石墨烯涂料一般不會(huì )。因為石墨烯首先是一個(gè)納米級的材料，而且本身又非常輕，所以不會(huì )出現返粗。

 

12. 石墨烯在海洋防污體系中是否有應用前景？

我本人一直是對海洋防污技術(shù)情有獨鐘的，我也一直很想嘗試把石墨烯用在防污體系，石墨烯疏水，有些文獻報道還有抗菌作用，這是我了解到的一些信息，但是目前還沒(méi)有做過(guò)實(shí)驗，以后有機會(huì )我很愿意嘗試一下。

 

13. 只加石墨烯，不加鋅粉的環(huán)氧底漆，因石墨烯電位比鋼鐵高，會(huì )加快鋼鐵腐蝕嗎？

形成原電池的腐蝕原理中，腐蝕介質(zhì)必須穿過(guò)涂層，達到鋼鐵基材才能形成通路，石墨烯的超級阻隔作用已經(jīng)把腐蝕介質(zhì)屏蔽在外面，我們做了上千塊掛板，目前沒(méi)有看到加快腐蝕的問(wèn)題。合理的控制石墨烯的添加量，充分的用到了屏蔽的效果。如在不含鋅粉的樹(shù)脂體系中，抗腐蝕的效果是提高的。

 

14. 請問(wèn)石墨烯在耐紫外線(xiàn)和耐老化以及表面硬度方面的參數是多少？

石墨烯在室內外耐老化、耐紫外線(xiàn)的性能非常好。具體參數要根據使用場(chǎng)景確定，比如如果是用在橋梁鋼結構的，就要參照橋梁鋼結構的標準要求在耐老化或硬度方面達到什么樣的參數。所以這個(gè)問(wèn)題要根據應用場(chǎng)景來(lái)討論。

 

15. 漆膜導電性與防腐性能有什么關(guān)系？

有鋅粉的情況下，如果有導電性，可以讓所有鋅顆粒都活化；沒(méi)有鋅粉的情況下，導電性和防腐性應該沒(méi)太大關(guān)系。

 

16. 傳統的水性工業(yè)漆生產(chǎn)工藝用石墨烯需要改變工藝嗎？

不需要。因為石墨烯是惰性材料，不會(huì )影響水性涂料的穩定性。需要采用水性分散的漿料。

 

17. 屆時(shí)美國SSPC等標準對富鋅涂料標準有機鋅粉不少于77%，無(wú)機不小于74%，也會(huì )修改，加入石墨烯標準嗎?

這個(gè)可以參考2017版的ISO12944，在第6部分有特別標注，如果新的技術(shù)經(jīng)過(guò)驗證可以使用，對鋅粉可以不做要求。所以對石墨烯來(lái)講，只要我們行業(yè)大力推廣，做出一系列成功案例，鋅粉是不需要做要求的。

 

18. 無(wú)溶劑UV涂料里面可以摻入石墨烯嗎？

可以。因為是無(wú)溶劑，所以在分散方面，要專(zhuān)門(mén)來(lái)做，會(huì )比溶劑型的更難分散。

 

19. 氧化石墨烯與物理化石墨烯，哪個(gè)的防腐涂料效果好？

物理化石墨烯更好，因為氧化石墨烯含有羧基、羥基這些親水基團，而且還帶有缺陷。

 

20. 石墨烯以后會(huì )大規模代替現在的富鋅底漆嗎？

正在替代。全球鋅粉的儲量是有限的，按照現在儲量估算，15年以后就消耗完，中國大規?；?，對鋅的消耗很大，可能用不了15年。我們現在布局用石墨烯這種新材料，是很有前景的，因為中國石墨資源非常豐富，全球70%的儲量在中國。

 

21. 石墨烯漿料在生產(chǎn)過(guò)程中哪個(gè)環(huán)節添加效果最好？

在沒(méi)有加鋅粉和其它填料之前加入比較好。

 

22. 無(wú)樹(shù)脂的水性石墨烯漿料最高含量是多少？

我們推薦10%。

 

23. 添加石墨烯容易導致涂層起泡現象，請問(wèn)這種問(wèn)題怎么解決？

這個(gè)問(wèn)題很有代表性。有兩種解決方案，第一種不要使用含親水基團的石墨烯，第二種石墨烯的涂料配方里面做一些調整。

 

24. 石墨烯防腐涂料在國外應用情況如何？國際品牌是否有石墨烯防腐涂料產(chǎn)品已經(jīng)推向市場(chǎng)應用？

我本人在國際企業(yè)工作過(guò)，石墨烯防腐涂料國外的研究機構和企業(yè)也都在做，但是沒(méi)有中國做的好。有兩個(gè)原因，第一個(gè)，應用在中國，中國的基礎設施建設如火如荼，中國是最大的涂料生產(chǎn)國；第二個(gè)，中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)化走在世界前列，國外的石墨烯成本高昂，我們國家石墨烯成本已經(jīng)可控，性?xún)r(jià)比更高。

 

25. 石墨烯可以應用在電泳涂料中嗎？目前研究及應用現狀如何？

我了解到的信息是石墨烯用在電泳涂料中鹽霧試驗可以提高50~100%。