腐蝕一直是牽制世界各國是社會經濟發展的重大問題之一,全世界每一年有2.五萬億美金上下的立即財產損失是因腐蝕導致的,運用防腐涂料是處理腐蝕難題的關鍵方法之一。防腐涂料就是指由面漆、中漆和油漆構成的具備防腐蝕作用的建筑涂料,根據建筑涂料主要用途的不一樣,能夠分成基本防腐涂料和重防腐涂料。基本防腐涂料是在一般標準下,對金屬材料等具有防腐蝕的功效,維護稀有金屬應用的使用壽命;重防腐涂料就是指相對性基本防腐涂料來講,能在相對性嚴苛腐蝕自然環境中運用,并具備能做到比基本防腐涂料更長有效期的一類防腐涂料。
石墨烯因具備超大型比表面積、液相阻隔特性、優質的導電性 特性、物理性能及其有機化學可靠性,擴展了其在建筑涂料行業的運用。發展趨勢在我國的防腐涂料技術性,是將來在我國發展戰略發展趨勢要求。但長期以來,因為技術性限定,在我國重防腐涂料和關鍵原材料比較嚴重依靠進口。直至2020年10月,石墨烯復合型瓷器耐腐蝕建筑涂料新品發布會的舉辦,公布由烯旺科技發展的石墨烯改性材料建筑涂料宣布進到化工品防腐蝕行業,為傳統式防腐涂料產生加強升級,以新技術應用推動我國耐腐蝕樹脂涂料進到4.0時代,整體實力提升歐美國家20很多年核心技術壟斷性。
那麼石墨烯防腐涂料的防腐蝕原理是如何的呢?
光電催化腐蝕是更為普遍的一種腐蝕。腐蝕全過程中產生了腐蝕充電電池,造成了腐蝕電流量,因此金屬材料腐蝕事實上是一個短路故障的原電池反應,金屬材料做為陽極氧化喪失電子器件,鋰電池電解液做為負極獲得電子器件,全部全過程的氧化還原反應反映各自列歸屬于陽極氧化和負極反映,是金屬材料腐蝕的關鍵種類。
1.層狀阻隔效用
石墨烯具備優良的疏水性能,可以阻隔自然環境中的水、co2、氯離子含量等的滲入,另外,勻稱分散化且趨向平行面于底材表面的石墨烯防腐蝕涂層可以產生謎宮阻隔天然屏障,阻攔腐蝕物質的滲入途徑,阻隔原電池反應產生的通道,減緩底材的腐蝕速度,石墨烯的層狀阻隔效用如圖所示。
2.耐磨損功效
石(shi)墨烯(xi)具(ju)備優良(liang)的(de)(de)(de)物理性(xing)能,一般的(de)(de)(de)環氧(yang)樹(shu)脂涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)抵擋刮痕的(de)(de)(de)工(gong)作能力較弱,石(shi)墨烯(xi)的(de)(de)(de)摻加(jia)促使復合型涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)具(ju)備出(chu)色的(de)(de)(de)延展性(xing)和抵御形變的(de)(de)(de)工(gong)作能力,提高了(le)(le)復合型涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)硬(ying) 度,在(zai)磨(mo)壞全過程中(zhong),石(shi)墨烯(xi)產生了(le)(le)載(zai)荷層(ceng)(ceng)(ceng)且磨(mo)擦(ca)熱(re)被迅 速遷移釋放,因而提高了(le)(le)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)能,石(shi)墨烯(xi)環氧(yang)樹(shu)脂復合型涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)可長久(jiu)防止涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)出(chu)現部分損(sun)壞,增加(jia)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)使用(yong)期限。
3.導電性效用
石墨烯的導電性效用如下圖所示,當防腐蝕涂層出現部分損壞時,因為石墨烯的引進授予涂層優質的導電率,可將陽極氧化反映的電子器件傳送至建筑涂料表面促使負極反映在涂層表面產生,因而負極反映形成的OH-與陽極氧化反映形成的Fe3 不可以觸碰反映,伴隨著Fe3 的積累,陽極氧化反映將遭受抑止,進而達到抑制腐蝕的實際效果。
4.管道陰極保護功效
根據(ju)加(jia)上鋅(xin)粉(fen)(fen)或氧(yang)化(hua)(hua)鋁粉(fen)(fen)在防腐(fu)涂料中,使特異(yi)性(xing)(xing)鋅(xin)(鋁)做為(wei)(wei)腐(fu)蝕反映的陽極(ji)氧(yang)化(hua)(hua),維護(hu)做為(wei)(wei)負(fu)極(ji)的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料基(ji)材(cai)(cai),可(ke)是(shi)(shi)(shi)鋅(xin)粉(fen)(fen)的消耗量十分高才可(ke)以做到(dao)預期目標(biao),可(ke)是(shi)(shi)(shi)很多的鋅(xin)存有(you)會擴大涂層(ceng)氣孔率,減(jian)少防腐(fu)蝕實際效(xiao)(xiao)果,根據(ju)摻(chan)加(jia)導(dao)電(dian)性(xing)(xing)石墨(mo)(mo)烯,使其做為(wei)(wei)涂層(ceng)中鋅(xin)顆(ke)粒物的導(dao)電(dian)性(xing)(xing)公路橋梁,提高鋅(xin)的使用率,推動(dong)陰極(ji)保護(hu)的電(dian)化(hua)(hua)學腐(fu)蝕的開展(zhan),可(ke)是(shi)(shi)(shi)也(ye)是(shi)(shi)(shi)有(you)研究(jiu)表明當石墨(mo)(mo)烯趨向平行面(mian)(mian)于金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料底(di)材(cai)(cai)表面(mian)(mian)時,盡管能提高天然屏(ping)障阻隔功(gong)效(xiao)(xiao),可(ke)是(shi)(shi)(shi)石墨(mo)(mo)烯對(dui)(dui)特異(yi)性(xing)(xing)鋅(xin)的合(he)理(li)傳送功(gong)效(xiao)(xiao)變弱,消弱了(le)鋅(xin)對(dui)(dui)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料基(ji)材(cai)(cai)的維護(hu)功(gong)效(xiao)(xiao),帶(dai)磁(ci)石墨(mo)(mo)烯對(dui)(dui)富鋅(xin)涂層(ceng)中鋅(xin)的活性(xing)(xing)原(yuan)理(li)。