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石墨烯/环氧树脂复合涂料研究进展

2018-04-25 10:03
新材料在线
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Qi等在氧化石墨烯表面接枝了硅烷,得到了硅烷功能化石墨烯(g-GO),并与液晶环氧(LCE)作为混合填料加入到环氧基体中,制备了环氧树脂复合涂料。研究表明:当混合填料为3%时[2%(质量分数)g-GO和1%LCE],与纯环氧涂层相比,复合涂层的耐冲击性提升了132.6%,抗拉强度和抗弯强度分别提升了27.6%和37.5%。较未功能化的石墨烯性能有了进一步提升。

Ramezanzadeh等通过凝胶基硅烷修饰了氧化石墨烯,制备了硅烷功能化氧化石墨烯/环氧树脂涂层,并通过电化学阻抗谱、盐雾法和阴极剥离试验研究了硅烷功能化氧化石墨烯对涂料性能的影响。研究表明:通过扫描电子显微镜观察到经硅烷修饰的氧化石墨烯在环氧基体中分散均匀,且涂层的防腐性能得到了有效提高,阴极剥离现象减少。

功能化石墨烯环氧树脂涂料的研究虽然取得了不同程度的进展,但由于反应条件不易控制,复合涂料的配方设计不便,不适合大规模制备,还需进一步寻求简便高效的制备路线。

4、展望

随着现代科技的发展,人们对环氧树脂基复合涂料性能的要求越来越高,但由于目前对于石墨烯/环氧树脂复合涂料制备的技术研究尚未成熟,还需要在以下几个方面开展研究。

(1)不能局限于考虑石墨烯/环氧涂料的综合性能,应针对特殊环境对石墨烯进行针对性的功能化修饰或寻找针对性的高效分散剂用于提升涂料的某一特定性能。

(2)石墨烯中含氧官能团含量和种类是选择合适改性分子、改性方法的基础,宏量制备出结构和性能可控的功能化石墨烯应是未来的研究重点。

(3)随着环保要求的提高,防腐涂料水性化进程正在加快进行。水性石墨烯环氧涂料有广阔前景,需要解决的问题是石墨烯在水性环氧树脂中的分散性以及保证涂料良好导电性能和导热性能。

(4)功能化石墨烯与环氧树脂复合涂料的性能检测与应用研究还需进一步深入,作为交叉学科,石墨烯基复合涂料涉及众多领域,如石墨烯基环氧涂料的阻燃性、抗挂流性等,有待科学工作者进一步研究和探索。

(5)在石墨烯表面引入功能化官能团的数量控制与性能表征,以及在石墨烯表面准确地选择功能化位置点,并对石墨烯/环氧树脂在化学结构上进行精细化的设计以适应涂料的不同应用还需进一步研究。(来源:涂料工业)

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