石墨烯基有机防腐涂层的研究进展
发布时间：2021-04-02 17:43
石墨烯作为新型材料成为腐蚀防护领域中的研究热点。在简述了石墨烯薄膜的防腐性后,通过石墨烯衍生物在有机防腐涂层中的不同作用,综述了石墨烯衍生物通过增强涂层屏蔽性、附着力以及促进电化学保护等方式提高涂层防腐性能,以及石墨烯衍生物在涂层自修复、导热性和抗菌性等方面的研究。介绍了石墨烯有序排列对优化涂层阻隔性能的影响。
【文章来源】：广州化工. 2020,48(10)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
WBE涂层的SEM形貌[27]
分散良好的石墨烯纳米片是提高涂层屏蔽性的基础。石墨烯在涂层中的有序排列可以进一步优化涂层的屏蔽性。Cui等[28]在Nielsen模型中考虑了石墨烯取向的影响,如图2中展示的三种取向分布:当S=1(θ=0°)时,石墨烯层间对准,与基底平行。腐蚀介质渗透路径最长;当S=1/2(θ=54.74°)时,石墨烯片层随机分布;当S=0(θ=90°)时,石墨烯片层垂直于基底,不能对从涂层表面渗透过来的腐蚀介质起到阻隔作用。对比可知,石墨烯对涂层耐腐蚀性的影响不仅受石墨烯分散状态的影响,石墨烯的有序排列也是重要的影响因素。Li等[29]针对氧化石墨烯/聚合物涂料制备过程中存在的:氧化石墨烯在高含量时团聚导致径厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯与有缺陷的聚合物间相互作用有限等问题,提出通过交联剂将相邻GO片层联成一片以提高阻隔性能的方法。实验用硼酸根粒子作为交联剂,制备EVOH/yBA/xGO纳米复合涂层。通过涂层的横截面FESEM图像,观察到了几乎与基材平行的石墨烯层状结构。如图3所示,石墨烯高度取向且均匀分散的现象被归因于硼酸根离子导致石墨烯与EVOH之间的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO复合涂层表现出最低的O2渗透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蚀速率。
Li等[29]针对氧化石墨烯/聚合物涂料制备过程中存在的:氧化石墨烯在高含量时团聚导致径厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯与有缺陷的聚合物间相互作用有限等问题,提出通过交联剂将相邻GO片层联成一片以提高阻隔性能的方法。实验用硼酸根粒子作为交联剂,制备EVOH/yBA/xGO纳米复合涂层。通过涂层的横截面FESEM图像,观察到了几乎与基材平行的石墨烯层状结构。如图3所示,石墨烯高度取向且均匀分散的现象被归因于硼酸根离子导致石墨烯与EVOH之间的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO复合涂层表现出最低的O2渗透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蚀速率。Li等[26],为解决水性环氧乳液在改性过程中的破乳现象和填充量较高时石墨烯团聚的问题。利用氨基苯磺酸改性氧化石墨烯后还原得到具有两亲性的SG纳米片。结果发现,随着SG的含量从0.2wt% 增加到1.0wt%,在涂层中的SG由单层分散状态变为平行排布。这种现象被认为是由于SG片层在水性环氧乳液的油/水界面处发生自组装和SG片层边缘磺酸基的静电排斥造成。得到的复合涂层浸泡在电解质中150天后其电化学阻抗在0.1 Hz处的阻抗模量是纯WEP涂层的193倍。
本文编号：3115682
【文章来源】：广州化工. 2020,48(10)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
WBE涂层的SEM形貌[27]
分散良好的石墨烯纳米片是提高涂层屏蔽性的基础。石墨烯在涂层中的有序排列可以进一步优化涂层的屏蔽性。Cui等[28]在Nielsen模型中考虑了石墨烯取向的影响,如图2中展示的三种取向分布:当S=1(θ=0°)时,石墨烯层间对准,与基底平行。腐蚀介质渗透路径最长;当S=1/2(θ=54.74°)时,石墨烯片层随机分布;当S=0(θ=90°)时,石墨烯片层垂直于基底,不能对从涂层表面渗透过来的腐蚀介质起到阻隔作用。对比可知,石墨烯对涂层耐腐蚀性的影响不仅受石墨烯分散状态的影响,石墨烯的有序排列也是重要的影响因素。Li等[29]针对氧化石墨烯/聚合物涂料制备过程中存在的:氧化石墨烯在高含量时团聚导致径厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯与有缺陷的聚合物间相互作用有限等问题,提出通过交联剂将相邻GO片层联成一片以提高阻隔性能的方法。实验用硼酸根粒子作为交联剂,制备EVOH/yBA/xGO纳米复合涂层。通过涂层的横截面FESEM图像,观察到了几乎与基材平行的石墨烯层状结构。如图3所示,石墨烯高度取向且均匀分散的现象被归因于硼酸根离子导致石墨烯与EVOH之间的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO复合涂层表现出最低的O2渗透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蚀速率。
Li等[29]针对氧化石墨烯/聚合物涂料制备过程中存在的:氧化石墨烯在高含量时团聚导致径厚比降低、氧化石墨烯缺陷密度大以及氧化石墨烯与有缺陷的聚合物间相互作用有限等问题,提出通过交联剂将相邻GO片层联成一片以提高阻隔性能的方法。实验用硼酸根粒子作为交联剂,制备EVOH/yBA/xGO纳米复合涂层。通过涂层的横截面FESEM图像,观察到了几乎与基材平行的石墨烯层状结构。如图3所示,石墨烯高度取向且均匀分散的现象被归因于硼酸根离子导致石墨烯与EVOH之间的界面相互作用增加。其中EVOH/15BA/5GO复合涂层表现出最低的O2渗透性和3.43×10-3 m·m·y-1的超低腐蚀速率。Li等[26],为解决水性环氧乳液在改性过程中的破乳现象和填充量较高时石墨烯团聚的问题。利用氨基苯磺酸改性氧化石墨烯后还原得到具有两亲性的SG纳米片。结果发现,随着SG的含量从0.2wt% 增加到1.0wt%,在涂层中的SG由单层分散状态变为平行排布。这种现象被认为是由于SG片层在水性环氧乳液的油/水界面处发生自组装和SG片层边缘磺酸基的静电排斥造成。得到的复合涂层浸泡在电解质中150天后其电化学阻抗在0.1 Hz处的阻抗模量是纯WEP涂层的193倍。
本文编号：3115682
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