受材視網(wǎng)和DT新材料邀請，我公司董事長危春陽博士5月26日在線做了《石墨烯高性能涂料產(chǎn)業(yè)時代的到來》公開課。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日起實施。

作為標準的起草人之一，危博士在腐蝕防護技術領域深耕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戰(zhàn)經(jīng)驗。 在防腐最關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，性價比優(yōu)勢明顯，正在改變傳統(tǒng)富鋅涂料市場，成為防腐行業(yè)的一次重大技術創(chuàng)新。

在直播1小時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、應用案例和市場前景等。和大家分享了他在石墨烯高性能涂料領域的研究成果。

聽眾踴躍提問，公開課后危博士熱情詳細回答了30個問題，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(xù)的討論石墨烯涂料的各個方面。直播達到44000人次觀看，在同行業(yè)中這個觀看人數(shù)屬于名列前茅，反響熱烈。

此次公開課將有利于推動行業(yè)標準的使用。涂料企業(yè)和使用客戶更加重視石墨烯涂料的開發(fā)和應用，加速推動行業(yè)提示質量和創(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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課后提問整理：

1. 請問石墨烯鋅粉標準號是多少？

HG-T5573，2019

 

2. 能防冰凌的風電葉片涂層有推薦嗎？

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

 

3. 石墨烯在不同的樹脂體系里容易分散嗎？

樹脂可以分為無溶劑、溶劑和水性三個大類。分散技術要看石墨烯的類型，這個需要和石墨烯廠家一起來合作。我們分散做的非常好是因為找到蘇州格瑞豐合作，他們會根據(jù)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，會不會團聚？

分散好的話，測試得到相應數(shù)據(jù)就會好，比如防腐性、導電性和機械強度等。一個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. 劃線測試鹽霧的劃線標準及劃線標準設備是哪些？

可以參考GB-T 1771的標準。

 

6. 石墨烯能將環(huán)氧樹脂膠的硬度降低到多少？

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

 

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. 有沒有做過石墨烯鋅底漆+環(huán)氧中涂+丙烯酸聚氨酯面漆和傳統(tǒng)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小時，因為我們只是一層底漆，就已經(jīng)做了近4000小時，如果再加上中涂和面漆的話，非常有信心可以做到一萬小時以上。另外，層間的連接力非常好，跟環(huán)氧富鋅沒有差別，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保證石墨烯穩(wěn)定分散？

石墨烯在高速分散的時候，自身結構一般不會破壞，除非石墨烯本身質量不好，有缺陷。在分散過程中，不需要額外的保護。

 

10. 請問怎樣避免耐鹽霧實驗時漆膜表面出現(xiàn)流銹呢？

石墨烯鋅粉漆膜很少出現(xiàn)流銹，是因為石墨烯在涂層中無處不在，漆膜做了劃痕后，石墨烯會把劃痕周圍覆蓋住，所以沒有出現(xiàn)流銹。沒有石墨烯的情況下，如果鋅粉含量很高，早期也是不會出現(xiàn)流銹，但是后期會出現(xiàn)，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(wěn)定性是否有影響，比如返粗。

富鋅涂料中容易出現(xiàn)鋅粉和其它填料返粗，石墨烯涂料一般不會。因為石墨烯首先是一個納米級的材料，而且本身又非常輕，所以不會出現(xiàn)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，但是目前還沒有做過實驗，以后有機會我很愿意嘗試一下。

 

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，會加快鋼鐵腐蝕嗎？

形成原電池的腐蝕原理中，腐蝕介質必須穿過涂層，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)把腐蝕介質屏蔽在外面，我們做了上千塊掛板，目前沒有看到加快腐蝕的問題。合理的控制石墨烯的添加量，充分的用到了屏蔽的效果。如在不含鋅粉的樹脂體系中，抗腐蝕的效果是提高的。

 

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

石墨烯在室內外耐老化、耐紫外線的性能非常好。具體參數(shù)要根據(jù)使用場景確定，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(shù)。所以這個問題要根據(jù)應用場景來討論。

 

15. 漆膜導電性與防腐性能有什么關系？

有鋅粉的情況下，如果有導電性，可以讓所有鋅顆粒都活化；沒有鋅粉的情況下，導電性和防腐性應該沒太大關系。

 

16. 傳統(tǒng)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，不會影響水性涂料的穩(wěn)定性。需要采用水性分散的漿料。

 

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

這個可以參考2017版的ISO12944，在第6部分有特別標注，如果新的技術經(jīng)過驗證可以使用，對鋅粉可以不做要求。所以對石墨烯來講，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. 無溶劑UV涂料里面可以摻入石墨烯嗎？

可以。因為是無溶劑，所以在分散方面，要專門來做，會比溶劑型的更難分散。

 

19. 氧化石墨烯與物理化石墨烯，哪個的防腐涂料效果好？

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. 石墨烯以后會大規(guī)模代替現(xiàn)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(xiàn)在儲量估算，15年以后就消耗完，中國大規(guī)?；?，對鋅的消耗很大，可能用不了15年。我們現(xiàn)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)過程中哪個環(huán)節(jié)添加效果最好？

在沒有加鋅粉和其它填料之前加入比較好。

 

22. 無樹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(xiàn)象，請問這種問題怎么解決？

這個問題很有代表性。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)推向市場應用？

我本人在國際企業(yè)工作過，石墨烯防腐涂料國外的研究機構和企業(yè)也都在做，但是沒有中國做的好。有兩個原因，第一個，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，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，性價比更高。

 

25. 石墨烯可以應用在電泳涂料中嗎？目前研究及應用現(xiàn)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%。