一文秒懂石墨烯在涂料领域中的应用

　　石墨烯应用范围十分广阔，涂料是目前石墨烯众多应用领域中的一个重要组成部分。凭借各种优越性能，石墨烯在导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料、导热涂料和高强度涂料等方面都有着非常深远的应用前景。

　　石墨烯具有比表面积大、导电性好、化学稳定性强、力学性能和导热性能优异等优点，一经问世，就受到世界各国的广泛关注。现阶段我国已经初步形成石墨烯工业化生产，石墨烯在涂料领域中的主要应用有：

一、石墨烯在导电涂料领域的应用

　　1、汽车静电喷涂浅色底漆

　　作为汽车构成系统中的有机组成部分，汽车塑件具有很好的市场空间。汽车塑件涂装采用静电喷涂，成本相对降低，有利于环境保护，还具有生产速度快，装饰性能高等优点。为了实现静电喷涂工艺，就要先在加工件表面先涂上一层导电底漆，然后再进行静电喷涂。当前汽车喷涂导电底漆主要通过添加导电炭黑使涂料具有导电性。这种方法工艺复杂，也提高了成本，故此推广难度较大。使用石墨烯作为导电剂后，数据显示，加入2%到4%的石墨烯后，底漆涂层值为40到50，完全可以满足汽车静电喷涂的色度要求。

　　2、导静电涂料

　　导静电涂料表面电阻通常位于10⁶到10⁹之间，可以有效防止静电导走现象发生，因此一般用于对防火、防爆等要求很高的场合。例如石油、化工、铁路、交通等行业贮油罐、输油管道、油轮等贮油、输油设备的内外壁，煤矿、航空、纺织、粮食等行业设备的防腐涂料一般都是使用导静电涂料作为防腐涂料，这样既可以Z大限度防止设备腐蚀，又可以避免电荷集聚产生静电引发火灾事故等问题。石墨烯兼具良好的导电性和防腐蚀性，因而在导静电涂料中应用效果很好。

二、石墨烯在防腐涂料领域的应用

　　1、环氧富锌漆

　　防腐涂料一直是涂料的重要分支之一，在工业生产中应用十分广泛。在国民经济生产中，大量金属制品的使用使得设备防腐的要求很高，防腐涂料的市场需求呈现持续上升态势。据统计，全 球每年因为腐蚀所造成的经济损失高达万亿美元，远超自然灾害所带来的经济损失。在现有的环氧防腐涂料中加入石墨烯，使得防腐涂料在原有性能外，更提高了抗冲击性、附着力、耐水性、硬度等指标。在海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等领域的设备防腐方面应用十分广泛。

　　2、水性防腐涂料

　　环保涂料是当今涂料开发的主要方向。水性涂料由于VOC较低，因而成为环保涂料的重要发展目标。水性涂料使用水作为分散剂，表面张力大，漆膜成膜性一直不够理想。在水性防腐涂料中加入石墨烯，可以有效改善这一点。

　　3、石墨烯在阻燃涂料领域的应用

　　石墨烯单体二次元结构，分散到漆膜中层层相叠，形成致密的隔离层，可以起到防火阻燃作用。如果在涂料中加入树脂，石墨烯还可以与树脂分子发生交联，进一步强化隔离效果，阻燃效果得到加强。另外，石墨烯涂料燃烧后的产物除了二氧化碳与水外，还会在原处留下连续分布的碳层，从而再次提高阻燃效果。基于这个原因，石墨烯在阻燃涂料方面也有着很好的应用。

　　4、石墨烯在高导热散热性涂料领域的应用

　　石墨烯有很高的导热系数。在涂料中加入石墨烯，可以显著改善涂料的导热性能。因此，石墨烯改性成为了散热涂料的一个重要发展方向。此外，石墨烯比表面积很大，漆膜中含有一定数量的石墨烯，可以使漆膜散热面积大幅增加，有助于漆膜表面和内部热量的散发，使得内外温度趋于一致。由于石墨烯涂料具有很好的机械性能、耐腐蚀性和耐老化性，所以在许多条件严苛的使用环境中通常会使用石墨烯涂料作为部件的散热涂料。

三、石墨烯在高强度涂料领域的应用

　　由于石墨烯的比表面积很高，因此具有很强的吸附力。涂料中添加石墨烯后，其在漆膜固化的过程中形成网状结构，极大地增强了漆膜和底材的粘结性，漆膜更加稳定，强度更好。试验结果显示，加入石墨烯后，涂料的耐冲击性能，耐摩擦性能，导热性，耐候性及防腐性能都有了较大改善。