石墨烯基有機(jī)防腐涂層的研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 17:43
石墨烯作為新型材料成為腐蝕防護(hù)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。在簡(jiǎn)述了石墨烯薄膜的防腐性后,通過(guò)石墨烯衍生物在有機(jī)防腐涂層中的不同作用,綜述了石墨烯衍生物通過(guò)增強(qiáng)涂層屏蔽性、附著力以及促進(jìn)電化學(xué)保護(hù)等方式提高涂層防腐性能,以及石墨烯衍生物在涂層自修復(fù)、導(dǎo)熱性和抗菌性等方面的研究。介紹了石墨烯有序排列對(duì)優(yōu)化涂層阻隔性能的影響。
【文章來(lái)源】:廣州化工. 2020,48(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
WBE涂層的SEM形貌[27]
分散良好的石墨烯納米片是提高涂層屏蔽性的基礎(chǔ)。石墨烯在涂層中的有序排列可以進(jìn)一步優(yōu)化涂層的屏蔽性。Cui等[28]在Nielsen模型中考慮了石墨烯取向的影響,如圖2中展示的三種取向分布:當(dāng)S=1(θ=0°)時(shí),石墨烯層間對(duì)準(zhǔn),與基底平行。腐蝕介質(zhì)滲透路徑最長(zhǎng);當(dāng)S=1/2(θ=54.74°)時(shí),石墨烯片層隨機(jī)分布;當(dāng)S=0(θ=90°)時(shí),石墨烯片層垂直于基底,不能對(duì)從涂層表面滲透過(guò)來(lái)的腐蝕介質(zhì)起到阻隔作用。對(duì)比可知,石墨烯對(duì)涂層耐腐蝕性的影響不僅受石墨烯分散狀態(tài)的影響,石墨烯的有序排列也是重要的影響因素。Li等[29]針對(duì)氧化石墨烯/聚合物涂料制備過(guò)程中存在的:氧化石墨烯在高含量時(shí)團(tuán)聚導(dǎo)致徑厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯與有缺陷的聚合物間相互作用有限等問(wèn)題,提出通過(guò)交聯(lián)劑將相鄰GO片層聯(lián)成一片以提高阻隔性能的方法。實(shí)驗(yàn)用硼酸根粒子作為交聯(lián)劑,制備EVOH/yBA/xGO納米復(fù)合涂層。通過(guò)涂層的橫截面FESEM圖像,觀察到了幾乎與基材平行的石墨烯層狀結(jié)構(gòu)。如圖3所示,石墨烯高度取向且均勻分散的現(xiàn)象被歸因于硼酸根離子導(dǎo)致石墨烯與EVOH之間的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO復(fù)合涂層表現(xiàn)出最低的O2滲透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蝕速率。
Li等[29]針對(duì)氧化石墨烯/聚合物涂料制備過(guò)程中存在的:氧化石墨烯在高含量時(shí)團(tuán)聚導(dǎo)致徑厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯與有缺陷的聚合物間相互作用有限等問(wèn)題,提出通過(guò)交聯(lián)劑將相鄰GO片層聯(lián)成一片以提高阻隔性能的方法。實(shí)驗(yàn)用硼酸根粒子作為交聯(lián)劑,制備EVOH/yBA/xGO納米復(fù)合涂層。通過(guò)涂層的橫截面FESEM圖像,觀察到了幾乎與基材平行的石墨烯層狀結(jié)構(gòu)。如圖3所示,石墨烯高度取向且均勻分散的現(xiàn)象被歸因于硼酸根離子導(dǎo)致石墨烯與EVOH之間的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO復(fù)合涂層表現(xiàn)出最低的O2滲透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蝕速率。Li等[26],為解決水性環(huán)氧乳液在改性過(guò)程中的破乳現(xiàn)象和填充量較高時(shí)石墨烯團(tuán)聚的問(wèn)題。利用氨基苯磺酸改性氧化石墨烯后還原得到具有兩親性的SG納米片。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著SG的含量從0.2wt% 增加到1.0wt%,在涂層中的SG由單層分散狀態(tài)變?yōu)槠叫信挪。這種現(xiàn)象被認(rèn)為是由于SG片層在水性環(huán)氧乳液的油/水界面處發(fā)生自組裝和SG片層邊緣磺酸基的靜電排斥造成。得到的復(fù)合涂層浸泡在電解質(zhì)中150天后其電化學(xué)阻抗在0.1 Hz處的阻抗模量是純WEP涂層的193倍。
本文編號(hào):3115682
【文章來(lái)源】:廣州化工. 2020,48(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
WBE涂層的SEM形貌[27]
分散良好的石墨烯納米片是提高涂層屏蔽性的基礎(chǔ)。石墨烯在涂層中的有序排列可以進(jìn)一步優(yōu)化涂層的屏蔽性。Cui等[28]在Nielsen模型中考慮了石墨烯取向的影響,如圖2中展示的三種取向分布:當(dāng)S=1(θ=0°)時(shí),石墨烯層間對(duì)準(zhǔn),與基底平行。腐蝕介質(zhì)滲透路徑最長(zhǎng);當(dāng)S=1/2(θ=54.74°)時(shí),石墨烯片層隨機(jī)分布;當(dāng)S=0(θ=90°)時(shí),石墨烯片層垂直于基底,不能對(duì)從涂層表面滲透過(guò)來(lái)的腐蝕介質(zhì)起到阻隔作用。對(duì)比可知,石墨烯對(duì)涂層耐腐蝕性的影響不僅受石墨烯分散狀態(tài)的影響,石墨烯的有序排列也是重要的影響因素。Li等[29]針對(duì)氧化石墨烯/聚合物涂料制備過(guò)程中存在的:氧化石墨烯在高含量時(shí)團(tuán)聚導(dǎo)致徑厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯與有缺陷的聚合物間相互作用有限等問(wèn)題,提出通過(guò)交聯(lián)劑將相鄰GO片層聯(lián)成一片以提高阻隔性能的方法。實(shí)驗(yàn)用硼酸根粒子作為交聯(lián)劑,制備EVOH/yBA/xGO納米復(fù)合涂層。通過(guò)涂層的橫截面FESEM圖像,觀察到了幾乎與基材平行的石墨烯層狀結(jié)構(gòu)。如圖3所示,石墨烯高度取向且均勻分散的現(xiàn)象被歸因于硼酸根離子導(dǎo)致石墨烯與EVOH之間的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO復(fù)合涂層表現(xiàn)出最低的O2滲透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蝕速率。
Li等[29]針對(duì)氧化石墨烯/聚合物涂料制備過(guò)程中存在的:氧化石墨烯在高含量時(shí)團(tuán)聚導(dǎo)致徑厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯與有缺陷的聚合物間相互作用有限等問(wèn)題,提出通過(guò)交聯(lián)劑將相鄰GO片層聯(lián)成一片以提高阻隔性能的方法。實(shí)驗(yàn)用硼酸根粒子作為交聯(lián)劑,制備EVOH/yBA/xGO納米復(fù)合涂層。通過(guò)涂層的橫截面FESEM圖像,觀察到了幾乎與基材平行的石墨烯層狀結(jié)構(gòu)。如圖3所示,石墨烯高度取向且均勻分散的現(xiàn)象被歸因于硼酸根離子導(dǎo)致石墨烯與EVOH之間的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO復(fù)合涂層表現(xiàn)出最低的O2滲透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蝕速率。Li等[26],為解決水性環(huán)氧乳液在改性過(guò)程中的破乳現(xiàn)象和填充量較高時(shí)石墨烯團(tuán)聚的問(wèn)題。利用氨基苯磺酸改性氧化石墨烯后還原得到具有兩親性的SG納米片。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著SG的含量從0.2wt% 增加到1.0wt%,在涂層中的SG由單層分散狀態(tài)變?yōu)槠叫信挪。這種現(xiàn)象被認(rèn)為是由于SG片層在水性環(huán)氧乳液的油/水界面處發(fā)生自組裝和SG片層邊緣磺酸基的靜電排斥造成。得到的復(fù)合涂層浸泡在電解質(zhì)中150天后其電化學(xué)阻抗在0.1 Hz處的阻抗模量是純WEP涂層的193倍。
本文編號(hào):3115682
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