Procés de recerca de recobriments compostos de resina de grafit / epoxi (1)

A causa de les seves diferents estructures moleculars, les resines epoxi (PE) poden exhibir diferents propietats. I perquè és fàcil de barrejar amb diferents agents de curació, diluents, auxiliars, etc., per preparar materials de resina epoxi amb excel·lents propietats mecàniques, mecàniques, tèrmiques, d'aïllament i anticorrosió, i s'utilitza àmpliament en la lluita contra la corrosió recobriments. . No obstant això, amb la complicació de l'entorn de l'aplicació, els recobriments EP simples mostren algunes deficiències: Primer, a causa de la mala conductivitat tèrmica, que resulta en una resistència tèrmica deficient, la majoria de PE només és adequat per al medi ambient per sota de 100 ° C; En segon lloc, a causa de la gran densitat d'enllaç creuat després del curat, com a resultat, el coeficient de fricció és elevat i la resistència al desgast i la resistència a l'impacte són pobres. En tercer lloc, la resistivitat és alta i es genera fàcilment l'efecte electrostàtic. El quart és que després del curat, els defectes es generen fàcilment i la resistència a la corrosió es veu afectada. Per aprofitar millor els avantatges de l'EP, els complements solen afegir-se a millorar el rendiment.

El grafè té un gran potencial a l'hora de millorar les propietats dels materials a base de resina a causa de la seva estructura cristal·lina única i excel·lents propietats físiques i els seus derivats poden iniciar la reacció de polimerització. Atès que el grafè té una gran superfície específica i una elevada energia superficial, es pot aglomerar fàcilment quan s'afegeix com a farciment a una resina epoxi, afectant així el rendiment del recobriment. Per tal de dispersar de manera uniforme el grafè en matriu epoxi, els estudiosos han dut a terme molta investigació. A partir de la barreja simple inicial, es va desenvolupar la tecnologia de dispersió ultrasònica, i es va utilitzar un agent d'acoblament de silà per millorar l'adhesió i la compatibilitat entre el resina de grafeno i epoxi. Es va trobar que l'addició de grafè millora el rendiment del recobriment, però quan s'afegeix a una determinada quantitat, l'acumulació de grafè afectarà la millora addicional del rendiment del recobriment. En els últims anys, alguns estudiosos han preparat el grafè funcionalitzat per modificació del grup funcional a la superfície del grafè. Es va trobar que si bé es conservaven les propietats basades en grafè, es pot millorar l'adhesió a la matriu epoxi, fent que el grafeno / epoxy. La investigació sobre recobriments compostos de resina ha fet nous progressos.

1. Progrés de la recerca dels recobriments de resina de grafè / epoxi

Des del punt de vista del rendiment tèrmic, el grafè és el material amb la major conductivitat tèrmica actualment coneguda (una sola capa és d'uns 5000W / mK), ja que un farciment pot augmentar la resistència tèrmica de l'epoxi; a partir de les propietats mecàniques i mecàniques, el grafè es compon d'àtoms de carboni planos híbrid sp2. Compta amb un alt mòdul, força d'alta resistència i força de cisalla baixa i un baix coeficient de fricció entre capes de grafè. És fàcil de transferir a la superfície de revestiment d'epoxi per formar una pel·lícula de transferència. Després de combinar-se amb epoxi, es pot millorar la resistència al desgast i la resistència a l'impacte del recobriment; des del punt de vista de les propietats elèctriques, la resistivitat teòrica de la monocapa del grafè és d'uns 10-6 Ω · m, i per la seva baixa densitat massiva, l'epoxi és quan s'afegeix una petita quantitat de grafè a la resina, pot tenir bons conductivitat; des del punt de vista del rendiment anticorrosiu, a causa de l'efecte de mida petita del grafè i l'estructura de la làmina bidimensional, es poden millorar els defectes en el recobriment epoxi de manera que es pugui recobrir. Es forma una densa capa de barrera a la capa per reduir la corrosió.

1.1 Propietats tèrmiques

Huang Kun et al. Utilitzava el grafè com a farciment per afegir epoxi, silicona epoxy modificada i resina de vinil en tres sistemes. La resistència a la temperatura del recobriment del grafè i la resistència elèctrica de l'envelliment es van provar mitjançant assaigs de cocció i envelliment elèctric. L'impacte del sexe. Els resultats mostren que en comparació amb cap grafè, la resistència a la temperatura de les tres es millora i després de les 500 hores d'electricitat, un procés ecoxi posterior a la curació, fent que el reticulat després del curat sigui més dens, el grafè també es redueixi més compacta i millor calor resistència. Yang et al. Estudiar els compostos de plàstic de fulla de grafeno (G) / multi-parets (MWCNTs) / compostos de resina epoxi (EP) i va trobar que hi ha un efecte sinèrgic entre G i MWCNT. A causa d'aquest efecte pont, s'associa amb EP's. L'àrea de contacte es fa més gran per evitar l'aglomeració de farciment. La conductivitat tèrmica del compòsit es va mesurar en 0,321 W / mK, que és un 146,9% superior a la del EP pur (0,13 W / mK).

1.2 Poseu resistència i resistència

Wu Fang va utilitzar el grafè (G) i l'òxid de grafeno (GO) per millorar l'estructura interfacial entre el carbur de silici i la resina epoxi. Experimentalment, es va mesurar el coeficient de fricció del recobriment compost de G / EP en friccions seques i fricció de l'aigua de mar. El recobriment EP pur reduït en un 14,5% i un 33,7%, la taxa de desgast va disminuir un 69,1% i un 32,1%; El recobriment compost GO / EP va reduir el coeficient de fricció un 15,6% i un 35,5% en comparació amb el recobriment EP pur i la taxa de desgast va disminuir en un 79%. I el 67,9%. Ren Xiaomeng i altres van preparar composites G, GO / EP i van investigar els efectes reforçants i reforçants del PE. Els resultats mostren que quan la fracció de massa de G i GO és del 2%, la resistència a la fractura del compost augmenta un 102% i un 48,5%, respectivament; quan la fracció de massa de G i GO és de l'1%, la força del compost augmenta un 18% i un 2%, respectivament.

1.3 Propietats elèctriques

Wang Guojian et al. utilitza grafè autofabricat i nanotubs de carboni comercial, fullerens i grafit com a materials nano-conductors per afegir EP per preparar compostos i estudiar les seves propietats elèctriques. Els estudis han demostrat que G és un farciment conductiu superior als nanotubs de carboni, fulerens i grafit. Quan la fracció volumètrica de G és del 0,25%, la conductivitat del material compost experimenta un canvi sobtat de percolació, indicant que G s'ha format en EP en aquest moment. Canals conductors de xarxa; quan la fracció del volum supera el 0,5%, la conductivitat elèctrica tendeix a estabilitzar-se a 2.02 x 10-7 S / m. Serena et al. van comparar les propietats elèctriques dels dos mitjançant l'ús de composites de diamant i composite de grafeno / epoxy. Els resultats mostren que el llindar del grafè és molt inferior al del diamant sintètic. Quan la quantitat d'addició del grafè és 0,5% (fracció de volum), la resistivitat del compost disminueix de 7.14 × 10 7 Ω · m a 1.02 × 10 3 Ω · m, que es deu al grafit. L'alquè és un excel·lent conductor elèctric.

1.4 Anticorrosió

Zhou Nan i altres van utilitzar l'àcid gall (GA) i l'epiclorhidrina (ECP) com a matèria primera per sintetitzar resina epoxi basada en àcid gàlic (GEP) com a dispersant de grafeno per preparar GEP-G / EP. Recobriment compost. La resistència a la corrosió es va caracteritzar mitjançant l'ús de l'absorció d'aigua de recobriment, la corba de polarització de Tafel i la prova de polvorització de sal neutra. La investigació mostra que, en comparació amb el recobriment EP pur, la resistència a la polarització i la densitat de corrosió del corrent de la capa augmenten en un ordre de magnitud, i la taxa d'absorció de l'aigua disminueix en un 0,22%, i la resistència a l'esprai salina també es millora efectivament. Wang Yuqiong i altres van utilitzar el poliacrilat de sodi com a dispersant, dispersat en una centrifugadora d'alta velocitat durant 2 hores i després es dispersaron ultrasònicament durant 30 minuts per obtenir una dispersió acuosa de grafè i una resina epoxi G / aigua amb un contingut de G del 0,5% (fracció de massa). E44 recobriment compost. Els estudis han demostrat que l'addició de grafè millora l'efecte repel·lent d'aigua de l'epoxi a l'aigua, i el coeficient de difusió Fick del recobriment E44 pur es redueix en 2 ordres de magnitud; la densitat de corrosió d'autocrosió del recobriment E44 pur és de 0,13 μA / cm2, i G / La densitat de corrosió d'auto-corrosió del recobriment compost E44 és només de 0,038 μA / cm2.