CN107815248A - 一种石墨烯耐高温抗氧化特种涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种石墨烯耐高温抗氧化特种涂料制备技术，集合了在纳米制作、纳米分散、纳米复合材料多项技术。具体涉及在高温气体(烟气)、火中、高温液体(海水、污水)环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用。本发明由自制的改性石墨烯浆料、最新成膜溶液(耐高温硅氟溶液)，钇系稀土微粉、复合α‑陶瓷微粉及耐酸耐碱颜料如碳化硅、细晶氧化铝、氧化锆、金刚砂等组成。
Description
本发明属于一种石墨烯耐高温抗氧化特种涂料制备技术，集合了在纳米制作、纳米分散、纳米复合材料多项技术，对后续产品的性能，对应用于特种涂料中的创新技术研究至关重要。具体涉及可以在高温气体(烟气)、火中、高温液体(海水、污水)环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用，石墨烯耐高温抗氧化特种涂料隔热保温率极佳，涂层稳定性高耐磨，在高温环境下会与其他活性分子反应，使用寿命长。
本发明由自制的改性石墨烯浆料、最新成膜溶液(耐高温硅氟溶液)，钇系稀土微粉、复合α-陶瓷微粉及耐酸耐碱颜料如碳化硅、细晶氧化铝、氧化锆、金刚砂等组成。
本发明适用于高温烟道、烟囱、混凝土、各种金属、纤维面、保温砖等结构表面的涂装。
本发明另一个的特点是：超强的附着力，涂层与基体结合力极强，该特种涂料组合物中含有的金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体，帮助涂层形成一个致密的界面过渡层，使其综合热力学性质与基体相匹配。
一般而言，特种涂料是指与传统涂料有本质区别的新型涂料，特种涂料赋予物体以各种特异功能。不同的特种涂料，有着不同的特性。
特种涂料是指各种特殊用途的涂料，是指除了防护作用以外，这类涂料还兼有某些特别的特种，以满足被涂覆产品设计上的需要的特种涂料，耐高温是涂料特种具体应用其中之一。
可以说，正是一些在特殊环境里应用的产品特种方面的需要，促进了特种涂料的研制和开发，在有些场合，特种涂料的防护性能已不是其主要的用途，这种石墨烯新型耐高温特种涂料可以改变工艺，提升生产技术。在现代科技进步，已经开发出的具有特殊特种的涂料，其独特的性能使许多产品和设备的特种得以充分发挥，成为涂料工业中不可缺少的新品种。
本发明人对石墨烯耐高温抗氧化特种涂料应用性能提出如下几点。
(1)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料能在潮湿或干燥的各种基面上直接施工，施工简单，单组份搅拌均匀后可以直接涂刷。
(2)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料与基面粘结力强，涂膜中的高分子物质能渗入到基面微细细缝内，追随型强，致密性高，防水性好。
(3)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料涂膜有良好的柔韧性，对基层伸缩或开裂的适应性强，抗拉性强度高，热胀冷缩性好，耐热震频率好，可以长时间在高低温工况中使用。
(4)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料纯水性涂料，没有挥发物质产生，绿色环保，无毒无味，无污染环境，对人身无伤害。
(5)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料无机有机改性涂料，耐候性好，高温不流淌，低温不龟裂，优异的抗老化性能，能耐油腐蚀渗透。
(6)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料涂层薄，封闭涂料涂层光滑饱满，自洁性能好，是一种装饰性很强的防水涂料。
(7)BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料渗透性强，排气性能好，可以很好的排除石墨和多孔材料内部的空气，也能很好的阻挡外界腐蚀性介质的进入，防止材料氧化。
本发明人对石墨烯耐高温抗氧化特种涂料几种类型提出如下几点。
(1)BSG-石墨烯耐高温抗氧化隔热保温特种涂料
采用耐高温溶液，耐温可以达到1800℃，可以直接面对火焰长时间烧烤，隔热保温率极佳，涂层导热系数都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热保温抑制效率可达90％左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的传导散失，绝缘、耐压、固化后可再加工，涂刷不规则物体方便，特种涂料直接涂刷在物体上几个毫米即可。
(2)BSG-石墨烯耐高温抗氧化防腐特种涂料
耐温可达到1700℃，特种涂料可以在高温气体(烟气)、火中、高温液体(海水、污水)环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用，特种涂料涂层稳定性高耐磨，在高温环境下会与其他活性分子反应，使用寿命长。
(3)BSG-石墨烯耐高温抗氧化封闭特种涂料
耐温到1700℃，防水封闭性能好，涂刷方便，使用寿命长，耐酸碱、抗老化、自洁、耐磨，可以很好的保持基体不被水、液体、汽侵蚀，延长基体的使用寿命，高温封闭特种涂料可以直接涂刷在高温烟道、烟囱、混凝土、各种金属、纤维面、保温砖等上。
(4)BSG-石墨烯耐高温抗氧化烟气防腐特种涂料
一般可以长效防腐：极好的耐蚀性，抗烟气中H2S等介质腐蚀。和传统的玻璃鳞片防腐特种涂料有更好的延展性和牢固的附着力。有超强的附着力：涂层与基体结合力极强，特种涂料组合物中含有的金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体，帮助涂层形成一个致密的界面过渡层，使其综合热力学性质与基体相匹配。特别耐高温：一般产品的基料和填料均有耐高温的无机材料组成，烟气防腐特种涂料耐热600℃。
石墨烯其实就是石墨，将单层石墨看成一个分子就成了石墨烯了。
在单层石墨烯中，每个C原子形成三个sigma键，层内所有C原子还共同形成一个大pi键，所以石墨烯中的所有原子都在同一个平面内。由于pi比sigma键弱，因此，其突出的化学性质就体现在双键上。当然，将石墨剪裁成小分子碎片时，其边界C原子并不保证是sp2杂化的，边界性质就无法判断了。
如单一石墨烯涂料是一种材料，这种含有石墨烯片径材料，可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层、石墨烯涂料的涂层。
BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料的制备核心技术拥有分散均匀稳定性好、高导电机制、高附着力等多个特点，也在产品中得以良好的体现。
BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料的溶液耐温高，耐温可以达到2600℃，粘结强度高，附着力好。填料材料选用了双层连续立方体结构Er-Y-Ls稀土，耐温高，抗氧扩散率在96％以上，抗氧化性能好，耐酸碱，很好的自愈修复能力，抗熔渣和高温杂物侵蚀及渗透侵蚀等优点。
BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料结合力强，硬度高，耐高温，抗老化，可焊接，无污染，防腐性能优异，是长期在海洋，大气，土壤和一定腐蚀介质中工作的钢铁结构理想的防腐材料，该技术的推广应用可产生巨大的社会和经济效益。根据初步使用情况和检索查新结果，可认为该项发明的技术水平已达到国内一种先进水平。
制备BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料技术的配方如下：
主要由下述重量百分含量的物料组成：0.93太空活性水20-50％、Er-Y-Ls稀土3-5％石墨烯浆料3-9.9％；硅氟溶液8-20％，碳化硅10-30％、氧化铝8-12％、金刚砂5-10％等组成的一种多功能特种涂层材料。
Claims (4)
1.本发明属于一种石墨烯耐高温抗氧化特种涂料制备技术，集合了在纳米制作、纳米分散、纳米复合材料多项技术，对后续产品的性能，对应用于特种涂料中的创新技术研究至关重要。
2.根据权利要求书1所述：发明涉及一种石墨烯耐高温抗氧化特种涂料制备技术，其特征在于：可以在高温气体(烟气)、火中、高温液体(海水、污水)环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用，石墨烯耐高温抗氧化特种涂料隔热保温率极佳，涂层稳定性高耐磨，在高温环境下会与其他活性分子反应，使用寿命长。适用于高温烟道、烟囱、混凝土、各种金属、纤维面、保温砖等结构表面的涂装。
3.根据权利要求书1所述：本发明由自制的改性石墨烯浆料、最新成膜溶液(耐高温硅氟溶液)、钇系稀土微粉、复合α-陶瓷微粉及耐酸耐碱颜料如碳化硅、细晶氧化铝、氧化锆、金刚砂等组成。
4.根据权利要求书3所述：制备BSG-石墨烯耐高温抗氧化特种涂料技术的配方如下：主要由下述重量百分含量的物料组成：0.93太空活性水20-50％、Er-Y-Ls稀土3-5％、石墨烯浆料3-9.9％、硅氟溶液8-20％、碳化硅10-30％、氧化铝8-12％、金刚砂5-10％等组成的一种多功能特种涂层材料。
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| CN109797026A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-24 | 焦作市倍特矿业设备有限公司 | 一种湿喷机用高效防粘润滑剂及其制备方法 |
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