CN109181465A - 耐腐蚀且易洁的石墨烯基涂层及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种耐腐蚀且易洁的石墨烯基涂层，该涂层是由涂料制备而成，所述的涂料主要由以下成分组成：改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液、有机硅树脂、纳米二氧化硅颗粒、纳米硅胶树脂、氟改性树脂、聚四氟乙烯纳米颗粒、季戊四醇、三羟基甲基丙烷、二甲苯、二甲氨基吡啶、甲基六氢化钛酐；以及助剂。此外，还公开了制备方法和应用。本申请提供了一种简单并且耐腐蚀效果强且具有较好易洁效果的石墨烯基涂层，该涂层主要应用于卫浴产品表面，如龙头，花洒，地漏等。
Description
技术领域
本发明涉及涂层技术领域，尤指一种耐腐蚀且易洁的石墨烯基涂层及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着经济的发展和居民人均收入的提高，消费者对于卫浴洁具的功能性要求也愈加关注。现有卫浴家居用品存在表面较易附着油污、灰尘及微生物污染物等脏污和使用超过一段时间后表面易发生腐蚀等问题，这将严重影响产品的美观和实用性，同时也将增加使用者的精力用于表面清理清洁。石墨烯材料由于其优异的性能具有广泛的应用领域。石墨烯材料由于特殊的原子结构，其单原子中的六元环形成的孔径极小，即使最小的气体分子也不能透过，具有良好的物理屏蔽作用，因此其在防腐蚀领域具有较好的应用前景。同时石墨烯经过一定的功能化修饰后可具备一定的疏水性能以及对于细菌等微生物的粘附增殖的有效抑制，因此构建一种兼具耐腐蚀性和易洁性能的含石墨烯复合涂层具有较大的意义，同时目前针对兼具耐腐蚀及易清洁性能的石墨烯涂层卫浴产品的制备研究和产业化推广相对较少。
中国专利CN106883646A公开了一种由石墨烯涂料分散液制备石墨烯涂层的方法，该涂层具有良好的拒水性、耐磨性和耐腐蚀性等性能。但是该专利采用的水性涂料体系，水性涂料体系由于其本身获得的涂层结合力及其他涂膜性能暂时较溶剂型涂料体系差，因此在卫浴五金产品上的应用相对不多。中国专利CN 103131232B公开了一种高性能石墨烯导电涂料及其制备方法，该专利主要强调了获得涂层的导电性能和力学性能，并未涉及涂层的易洁性。中国专利CN 107936807A和CN106995653A均公开了一种石墨烯涂层材料的制备方法，该专利公开的石墨烯及聚氨酯复合涂层材料仅强调了涂层的的耐腐蚀性、耐酸碱性、耐水及耐油性，该专利也并未涉及涂层的易洁性能及卫浴产品表面应用的可行性。中国专利CN106189561A公开了含纳米氧化石墨烯、有机硅及氟树脂的一种水龙头陶瓷涂层，石墨烯、陶瓷氧化物及氟树脂等材料的存在可使涂层具有良好的耐腐蚀性能及耐磨性，但是该涂层体系也为水性体系，水性体系涂层在五金产品表面的结合力不够，同时该专利也未重点涉及该涂层材料的易清洁性能。
现有研发中的石墨烯重防腐涂料因成本及其本身的特点在卫浴产品领域暂被未被应用，同时单纯的耐腐蚀性能也并不足以满足卫浴用户需求。因此本发明基于现今的研究现状，提出一种溶剂型卫浴用石墨烯耐腐蚀及易洁涂层的制备方法，该功能涂层主要应用于卫浴产品表面，如龙头，花洒，地漏等。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种简单并且耐腐蚀效果强且具有较好易洁效果的石墨烯基涂层及其制备方法。该涂层主要应用于卫浴产品表面，如龙头，花洒，地漏等。
本发明的目的是提供一种耐腐蚀且易洁的石墨烯基涂层。
本发明的第二个目的是提供上述涂层的制备方法。
本发明的第三个目的是提供上述涂层的应用。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
本申请提供了一种耐腐蚀且易洁的石墨烯基涂层，该涂层是由涂料制备而成，所述的涂料主要由以下成分组成：改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液、有机硅树脂、纳米二氧化硅颗粒、纳米硅胶树脂、氟改性树脂、聚四氟乙烯纳米颗粒、季戊四醇、三羟基甲基丙烷、二甲苯、二甲氨基吡啶、甲基六氢化酞酐；以及助剂。
在本申请中，所述助剂可以是消泡剂、中和剂、或流平剂一种或多种。
在本申请中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种。
在本申请中，所述中和剂可以是磷酸、甲酸、醋酸、AMP-95、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基乙酸等的一种或多种。
在本申请中，所述流平剂可以是改性丙烯酸类流平剂、单丁醚类流平剂或烷基改性有机硅氧烷中的一种。
在本申请中，所述涂料成份的重量份可以为：1-5份改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液、3-5份有机硅树脂、1-3份纳米二氧化硅颗粒、3-6份纳米硅胶树脂、50-80份氟改性树脂、0.01-5份聚四氟乙烯纳米颗粒、5-7份季戊四醇、三羟基甲基丙烷、20-30份二甲苯、2-4份二甲氨基吡啶、和3-5份甲基六氢化钛酐；及0.1-3份助剂；其中，所述改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液中改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的含量为1％-15％。
在本申请中，所述改性石墨烯或改性石墨烯衍生物是指通过共价或非共价键形式在石墨烯或石墨烯衍生物中引入羟基、羧基、环氧基等官能团，或通过分子水平的修饰在石墨烯或石墨烯衍生物缺陷处引入丙烯酸、氨酯、酰胺、丙烯亚胺、乙二胺、长链烷基等分子。
在本申请中，所述石墨烯衍生物为氧化石墨烯、氟化石墨烯、或有机功能化石墨烯的一种。
在本申请中，所述改性石墨烯为十二烷基磺酸改性的石墨烯(可参考下列文献制备：Chang H,Wang G,Yang A,et al.A Transparent,Flexible,Low-Temperature,andSolution‐Processible Graphene Composite Electrode[J].Advanced FunctionalMaterials,2010,20(17):2893-2902.)。
在本申请中，所述石墨烯或石墨烯衍生物中石墨烯的层数为10层以内，粒径范围为50nm-10μm，可选为500nm-10μm。
在本申请中，所述改性石墨烯或改性石墨烯衍生物分散液，其制备过程为：将改性石墨烯粉末或改性石墨烯衍生物粉末加入到有机溶剂体系中，通过超声搅拌将改性石墨烯或改性石墨烯衍生物充分的分散于该有机溶剂体系中，超声搅拌的时间为2-4小时。这里，所述的有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙二醇单乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己酮等中一种或多种。
在本申请中，所述氟改性氧树脂为氟改性环氧树脂、氟改性丙烯酸树脂、氟改性聚氨酯、氟改性聚酯、或氟改性醇酸树脂的一种或多种。
在本申请中，所述有机硅树脂可选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂、聚烷基芳基有机硅树脂中一种或多种。
在本申请中，所述纳米二氧化硅颗粒的粒径可以为50nm-20μm。
本申请中，所述聚四氟乙烯纳米颗粒的粒径大小范围可以为20nm-25μm，可以为100nm-10μm。
在本申请中，除特别说明外，所述的％或百分比都是指质量百分比。
另一方面，本申请提供了上述涂层的制备方法，包括如下步骤：
称量涂料的各成份，统一加入配置容器中，反复用搅拌器搅拌并超声分散；
过100—400目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
在本申请中，所述涂层的制备方法，还包括下列步骤：
基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
在本申请中，所述涂层的制备方法，还包括下列步骤：
采用静电喷涂的方式进行，喷涂的静电压为60—85KV，喷涂距离为10-20厘米，喷涂的涂层厚度为5-100微米。该喷涂工艺采用2到5道喷涂工序，每道喷涂工序间流平时间为5-20分钟；喷涂完成后在70-200摄氏度(根据涂料类型及产品基材类型决定烘烤温度)温度的烤箱中进行高温固化0.5-2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
第三方面，本申请提供了上述涂层的应用，该涂层在铜合金、锌合金、不锈钢及ABS塑料等各种基材的卫浴产品表面均可应用，包括但不限于龙头，花洒，地漏、浴室柜、浴缸、置物架等。
与现有技术相比，本申请的卫浴用石墨烯涂层兼具易洁效果及较强的耐腐蚀效果，而且制备工艺简单。本申请的涂层具有较好的耐磨性能及耐老化性能，可使涂层具有较好的耐腐蚀及易洁性能的长效性。此外，本申请的涂层应用范围广。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本申请实施例所用原料除另有说明外都是商业上可获得。
实施例1：
1)涂料体系的配制：在容器中加入十二烷基苯磺酸改性的石墨烯(制备方法见：Chang H,Wang G,Yang A,et al.A Transparent,Flexible,Low‐Temperature,andSolution‐Processible Graphene Composite Electrode[J].Advanced FunctionalMaterials,2010,20(17):2893-2902.)及适量的二甲苯溶剂，后置于超声波清洗机和磁力搅拌器上反复超声搅拌3h，得到2份的分散均匀的石墨烯分散液(SDBS改性石墨烯含量为10％，质量分数)。之后再依次加入4份有机硅树脂、1份纳米二氧化硅颗粒、4份纳米硅胶树脂、53份氟改性树脂(购自厦门圣姍姆漆业，SSM-XF43-26)、0.1份聚四氟乙烯纳米颗粒、5份季戊四醇、3份三羟基甲基丙烷、2份二甲氨基吡啶、3.9份甲基六氢化酞酐以及共22份的二甲苯溶剂(包括溶解改性石墨烯所需二甲苯溶剂的用量)。通过机械搅拌的方式将搅拌15min，将涂料体系混合均匀，之后再通过200目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
2)基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
3)涂层的制备工艺流程：涂层的制备采用静电喷涂的方式进行，基材选用铜合金基材，喷涂的静电压为70KV，喷涂距离为15厘米，喷涂的涂层厚度为30微米。该喷涂工艺采用3道喷涂工序；喷涂完成后在120摄氏度温度的烤箱中进行高温固化2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
实施例2
1)涂料体系的配制：在容器中加入十二烷基苯磺酸改性的石墨烯及适量的二甲苯溶剂，后置于超声波清洗机和磁力搅拌器上反复超声搅拌3h，得到4份分散均匀的改性石墨烯溶液(SDBS改性石墨烯含量为10％，质量分数)。之后再依次加入4份有机硅树脂、1份纳米二氧化硅颗粒、4份纳米硅胶树脂、51份氟改性树脂、0.3份聚四氟乙烯纳米颗粒、5份季戊四醇、3份三羟基甲基丙烷、2份二甲氨基吡啶、3.7份甲基六氢化钛酐以及共22份的二甲苯溶剂。通过机械搅拌的方式将搅拌15min，将涂料体系混合均匀，之后再通过200目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
2)基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
3)涂层的制备工艺流程：涂层的制备采用静电喷涂的方式进行，基材选用锌合金基材，喷涂的静电压为70KV，喷涂距离为15厘米，喷涂的涂层厚度为42微米。该喷涂工艺采用3道喷涂工序；喷涂完成后在120摄氏度温度的烤箱中进行高温固化2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
实施例3
1)涂料体系的配制：在容器中加入十二烷基苯磺酸改性的石墨烯及适量的二甲苯溶剂，后置于超声波清洗机和磁力搅拌器上反复超声搅拌3h，得到2份分散均匀的改性石墨烯分散液(SDBS改性石墨烯含量为10％，质量分数)。之后再依次加入4份有机硅树脂、1份纳米二氧化硅颗粒、4份纳米硅胶树脂、55份氟改性树脂、0.5份聚四氟乙烯纳米颗粒、5份季戊四醇、3份三羟基甲基丙烷、2份二甲氨基吡啶、3.5份甲基六氢化钛酐以及共20份的二甲苯溶剂。通过机械搅拌的方式将搅拌15min，将涂料体系混合均匀，之后再通过200目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
2)基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
3)涂层的制备工艺流程：涂层的制备采用静电喷涂的方式进行，基材选用ABS基材(电镀至半光镍层)，喷涂的静电压为70KV，喷涂距离为15厘米，喷涂的涂层厚度为20微米。该喷涂工艺采用3道喷涂工序；喷涂完成后在75摄氏度温度的烤箱中进行高温固化2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
对比例1
1)涂料体系的配制：在容器中加入普通石墨烯分散液(石墨烯未改性)及适量的二甲苯溶剂，后置于超声波清洗机和磁力搅拌器上反复超声搅拌3h，得到2份分散均匀的石墨烯分散液(石墨烯含量为5％，质量分数)。之后再依次加入4份有机硅树脂、1份纳米二氧化硅颗粒、4份纳米硅胶树脂、53份氟改性树脂、0.1份聚四氟乙烯纳米颗粒、5份季戊四醇、3份三羟基甲基丙烷、2份二甲氨基吡啶、3.9份甲基六氢化钛酐以及共22份的二甲苯溶剂。通过机械搅拌的方式将搅拌15min，将涂料体系混合均匀，之后再通过200目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
2)基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
3)涂层的制备工艺流程：涂层的制备采用静电喷涂的方式进行，基材选用铜合金基材，喷涂的静电压为70KV，喷涂距离为15厘米，喷涂的涂层厚度为30微米。该喷涂工艺采用3道喷涂工序；喷涂完成后在120摄氏度温度的烤箱中进行高温固化2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
对比例2
1)涂料体系的配制：在容器中加入十二烷基苯磺酸改性石墨烯及适量的二甲苯溶剂，后置于超声波清洗机和磁力搅拌器上反复超声搅拌3h，得到0.01份分散均匀的改性石墨烯分散液(SDBS改性石墨烯含量为10％，质量分数)。之后再依次加入4份有机硅树脂、1份纳米二氧化硅颗粒、4份纳米硅胶树脂、53份氟改性树脂、0.1份聚四氟乙烯纳米颗粒、5份季戊四醇、3份三羟基甲基丙烷、2份二甲氨基吡啶、5份甲基六氢化钛酐以及共23.9份的二甲苯溶剂。通过机械搅拌的方式将搅拌15min，将涂料体系混合均匀，之后再通过200目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
2)基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
3)涂层的制备工艺流程：涂层的制备采用静电喷涂的方式进行，基材选用铜合金基材，喷涂的静电压为70KV，喷涂距离为15厘米，喷涂的涂层厚度为30微米。该喷涂工艺采用3道喷涂工序；喷涂完成后在120摄氏度温度的烤箱中进行高温固化2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
表1测试数据补充
表2实施例及对比例测试数据
本申请实施例相比于对比例具有更好的耐腐蚀性能及拒水性能及水滴易滑落性能(对于接触角及滚动角，易洁性)。
Claims (14)
1.一种耐腐蚀且易洁的石墨烯基涂层，该涂层是由涂料制备而成，所述的涂料主要由以下成分组成：改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液、有机硅树脂、纳米二氧化硅颗粒、纳米硅胶树脂、氟改性树脂、聚四氟乙烯纳米颗粒、季戊四醇、三羟基甲基丙烷、二甲苯、二甲氨基吡啶、甲基六氢化钛酐；以及助剂。
2.如权利要求1所述的石墨烯涂层，其中，所述助剂可以是消泡剂、中和剂、或流平剂一种或多种。
3.如权利要求1所述的石墨烯涂层，所述涂料成份的重量份可以为：1-5份改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液、3-5份有机硅树脂、1-3份纳米二氧化硅颗粒、3-6份纳米硅胶树脂、50-80份氟改性树脂、0.01-5份聚四氟乙烯纳米颗粒、5-7份季戊四醇、三羟基甲基丙烷、20-30份二甲苯、2-4份二甲氨基吡啶、和3-5份甲基六氢化钛酐；0.1-3份助剂；其中，所述改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的分散液中改性石墨烯或改性石墨烯衍生物的含量为1％-15％。
4.如权利要求1所述的石墨烯涂层，其中，石墨烯衍生物为氧化石墨烯、氟化石墨烯、有机功能化石墨烯的一种或多种。
5.如权利要求1-4中任一项所述的石墨烯涂层，其中，所述改性石墨烯或改性石墨烯衍生物是指通过共价或非共价键形式在石墨烯或石墨烯衍生物中引入羟基、羧基、环氧基等官能团，或通过分子水平的修饰在石墨烯或石墨烯衍生物缺陷处引入丙烯酸、氨酯、酰胺、丙烯亚胺、乙二胺、长链烷基等聚合物分子。
6.如权利要求5所述的石墨烯涂层，其中，所述石墨烯或石墨烯衍生物中石墨烯的层数为10层以内，粒径范围为50nm-10μm。
7.如权利要求1-4中任一项所述的石墨烯涂层，其中，所述改性石墨烯或改性石墨烯衍生物分散液，其制备过程为：将改性石墨烯粉末或改性石墨烯衍生物粉末加入到有机溶剂体系中，通过超声搅拌将改性石墨烯或改性石墨烯衍生物充分的分散于该有机溶剂体系中，超声搅拌的时间为2-4小时；这里，所述的有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙二醇单乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己酮等中的一种或多种。
8.如权利要求1-4中任一项所述的石墨烯涂层，其中，所述氟改性氧树脂为氟改性环氧树脂、氟改性丙烯酸树脂、氟改性聚氨酯、氟改性聚酯、或氟改性醇酸树脂的一种或多种。
9.如权利要求1-4中任一项所述的石墨烯涂层，其中，所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为50nm-20um。
10.如权利要求1-4中任一项所述的石墨烯涂层，其中，所述聚四氟乙烯纳米颗粒的粒径大小范围为20nm-25um。
11.如权利要求1-10中任一项所述石墨烯涂层的制备方法，称量所述配方中各组分物质，统一加入配置容器中，反复搅拌机搅拌及超声分散，以使各成分在涂料体系中分散均匀；
过100—400目的纱布过滤，以除去涂料中的杂质及并未分散均匀的大颗粒等物质。
12.如权利要求11所述的制备方法，还包括如下步骤：
基材的前处理：产品基材喷涂前需经过除油除酯、活化及钝化等前处理过程，以使基材表面的脏污去除以及使其表面达到一定的化学状态。
13.如权利要求11所述的制备方法，还包括如下步骤：
采用静电喷涂的方式进行，喷涂的静电压为60—85KV，喷涂距离为10-20厘米，喷涂的涂层厚度为5-100微米；该喷涂工艺采用2到5道喷涂工序，每道喷涂工序间流平时间为5-20分钟；喷涂完成后在70-200摄氏度温度的烤箱中进行高温固化0.5-2小时，取出后随室温冷却既得目标涂层。
14.如权利要求1-10中任一项所述石墨烯涂层在卫浴产品表面的应用。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110028823A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 烟台恒诺新材料有限公司 | 一种多层石墨微片复合高分子材料在防腐涂料中的应用 |
| CN110540797A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-06 | 武汉长弢新材料有限公司 | 一种用于混凝土基材的防腐涂料及其施工方法 |
| CN110724435A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-24 | 中国石油天然气集团公司 | 水性管道内减阻环氧涂料及其制备方法、防腐涂层、应用 |
| CN112375466A (zh) * | 2019-03-30 | 2021-02-19 | 刘小龙 | 一种基于石墨烯的防腐涂层的加工工艺 |
| CN112980229A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-18 | 安徽省宁国新鼎汽车零部件有限公司 | 智能马桶连通器 |
| CN112981401A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 广东百能家居有限公司 | 橱柜用不锈钢板材 |
| CN113388315A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-09-14 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种石墨烯/树脂复合涂料、及石墨烯/树脂复合涂层的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156389A (en) * | 1997-02-03 | 2000-12-05 | Cytonix Corporation | Hydrophobic coating compositions, articles coated with said compositions, and processes for manufacturing same |
| CN103588955A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 中科院广州化学有限公司 | 一种含氟环氧树脂及其制备方法与其制备的超双疏表面 |
| CN105820645A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-03 | 安徽易能新材料科技有限公司 | 一种乙二胺改性石墨烯及含有该乙二胺改性石墨烯的涂料 |
-
2018
- 2018-07-02 CN CN201810709511.9A patent/CN109181465A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156389A (en) * | 1997-02-03 | 2000-12-05 | Cytonix Corporation | Hydrophobic coating compositions, articles coated with said compositions, and processes for manufacturing same |
| CN103588955A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 中科院广州化学有限公司 | 一种含氟环氧树脂及其制备方法与其制备的超双疏表面 |
| CN105820645A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-03 | 安徽易能新材料科技有限公司 | 一种乙二胺改性石墨烯及含有该乙二胺改性石墨烯的涂料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王国建: "《高分子现代合成方法与技术》", 31 July 2013, 同济大学出版社 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112375466A (zh) * | 2019-03-30 | 2021-02-19 | 刘小龙 | 一种基于石墨烯的防腐涂层的加工工艺 |
| CN110028823A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 烟台恒诺新材料有限公司 | 一种多层石墨微片复合高分子材料在防腐涂料中的应用 |
| CN110540797A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-06 | 武汉长弢新材料有限公司 | 一种用于混凝土基材的防腐涂料及其施工方法 |
| CN110724435A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-24 | 中国石油天然气集团公司 | 水性管道内减阻环氧涂料及其制备方法、防腐涂层、应用 |
| CN110724435B (zh) * | 2019-10-17 | 2022-02-22 | 中国石油天然气集团公司 | 水性管道内减阻环氧涂料及其制备方法、防腐涂层、应用 |
| CN112981401A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 广东百能家居有限公司 | 橱柜用不锈钢板材 |
| CN112980229A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-18 | 安徽省宁国新鼎汽车零部件有限公司 | 智能马桶连通器 |
| CN113388315A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-09-14 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种石墨烯/树脂复合涂料、及石墨烯/树脂复合涂层的制备方法 |
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