石墨烯自清洁涂料制备与性能研究
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纳米粒子由于其特殊的性能广泛应用于涂料中, 不仅可以 增强涂层的稳定性和机械性能, 而且能够制备出具有高接触角 的疏水自清洁表面。 石墨烯作为纳米级别的微粒, 可以填补涂 料本身的空隙或者空洞, 隔离水和氧气, 其表面效应使得石墨 烯与水的接触角很大, 对水的浸润性很差。 本课题将探索石墨 烯应用于涂料中, 拟改善涂膜的自清洁性, 通过溶液共混法制 备石墨烯自清洁涂料, 研究石墨烯自清洁涂料配方及制备工艺 对自清洁性能的影响[5-8] 。
Beijing 102617, China)
Abstract: For exploring the application of graphene in coatings to improve the hydrophobicity of the coating, graphene self- cleaning coatings were fabricated by solution blending郾 The results showed that adding graphene to the coating can increase the contact angle of the coating film and change the wettability of the coating film to water郾 The contact angle of the waterborne polyurethane coating was modified with graphene can reach 100毅, and the hydrophilic coating transformed into the hydrophobic coating郾 Adding graphene to the silicone coating can significantly improve the contact angle, when the graphene and silicone solid content the ratio was 120 and the contact angle can reach 145毅郾 It can be used as a hydrophobic self-cleaning coating郾
将 1% 石墨烯水溶液均匀分散在水性聚氨酯涂料中, 制成 20% 固含量的石墨烯水性聚氨酯涂料, 石墨烯: 树脂固含量质 量比为 0、 120、 140、 160、 180、 1100 的试样涂料, 涂装干燥后测其接触角。 测试结果, 如表 1、 图 1 所示。
摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇 第一作者: 孙晓民(1965-) , 女, 实验师, 研究方向: 涂料、 高分子材料改性及加工。
石墨烯自清洁涂料的市场巨大, 石墨烯自清洁涂料将具有 显著的社会效益与良好的市场前景[9-11] 。
1摇 实摇 验
1郾 1摇 实验材料
GE10000 石墨烯水分散液, 北京碳世纪科技有限公司; DZ 2040P 水性聚氨酯涂料, 深圳长丰环保新材料有限公司; 793 硅酮胶, 佛山万神硅胶有限公司。
摘摇 要: 探索石墨烯在涂料中的应用, 拟提高涂膜的疏水性, 通过溶液共混法制备石墨烯自清洁涂料。 结果表明: 涂料中
加入石墨烯能够增大涂料涂膜的接触角, 改变涂膜对水的浸润性。 水性聚氨酯涂料加石墨烯改性后涂膜接触角能达到 100毅, 由亲 水涂料转变为疏水涂料; 在硅酮涂料中加入石墨烯, 接触角可明显提高, 当石墨烯与硅酮固含量比为 120, 接触角可达到 145毅, 可作为疏水性自清洁涂料。
Key words: graphene( GE) ; coating; self-cleaning
随着环境污染的不断加剧, 越来越严重的雾霾、 油性烟 雾、 尾气废气等给建筑外墙带来严重的侵蚀, 影响其美观性、 功能性及耐久性。 自清洁涂料能够借助雨水等自然条件冲刷保 持户外物件表面干净, 不仅能够降低维护费用, 减少劳动力的 需求, 同时能减少清洁剂的使用, 降低清洁剂污染, 可广泛应 用于高层建筑、 幕墙、 桥梁及汽车、 风力发电等多个领域, 将 具有广泛的应用前景[1-4] 。
1郾 2摇 涂料接触角的测试
接触角是指在固体水平平面上滴一滴液体, 固体表面上的 固液气三相交界点处, 其气液界面和固液界面的两条切线把液 相夹在其中时所形成的角。
JY-82A 接触角测定仪, 上海中晨数字技术设备有限公司。
2摇 结果与讨论
2郾 1摇 石墨烯含量对石墨烯水性聚氨酯涂料涂膜接触 角的影响
第 46 卷第 19 期 2018 年 10 月
广摇 州摇 化摇 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol郾 46 No郾 19 Oct郾 2018
石墨烯自清洁涂料制备与性能研究
孙晓民, 赵摇 明, 季常青, 张摇 诺, 苏松波, 单志浩
( 北京石油化工学院材料科学与工程学院, 北京摇 102617)
关键词: 石墨烯; 涂料; 自清洁
摇 中图分类号: TQ637
摇 文献标志码: A
文章编号: 1001-9677(2018)19-0048-03
Preparation and Properties of A Self-cleaning Graphene-based Coating
SUN Xiao-min, ZHAO Ming, JI Chang-qing, ZHANG Nuo, SU Song-bo, SHAN Zhi-hao ( College of Material Science and Engineering, Beijing Institute of Petro-chemical Technology,
第 46 卷第 19 期
孙晓民, 等: 石墨烯自清洁涂料制备与性能研究
ห้องสมุดไป่ตู้
摇 49
表 1摇 不同石墨烯含量的水性聚氨酯涂料接触角 Table 1摇 The contact angle of waterborne grapehen / polyurethane
Beijing 102617, China)
Abstract: For exploring the application of graphene in coatings to improve the hydrophobicity of the coating, graphene self- cleaning coatings were fabricated by solution blending郾 The results showed that adding graphene to the coating can increase the contact angle of the coating film and change the wettability of the coating film to water郾 The contact angle of the waterborne polyurethane coating was modified with graphene can reach 100毅, and the hydrophilic coating transformed into the hydrophobic coating郾 Adding graphene to the silicone coating can significantly improve the contact angle, when the graphene and silicone solid content the ratio was 120 and the contact angle can reach 145毅郾 It can be used as a hydrophobic self-cleaning coating郾
将 1% 石墨烯水溶液均匀分散在水性聚氨酯涂料中, 制成 20% 固含量的石墨烯水性聚氨酯涂料, 石墨烯: 树脂固含量质 量比为 0、 120、 140、 160、 180、 1100 的试样涂料, 涂装干燥后测其接触角。 测试结果, 如表 1、 图 1 所示。
摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇 第一作者: 孙晓民(1965-) , 女, 实验师, 研究方向: 涂料、 高分子材料改性及加工。
石墨烯自清洁涂料的市场巨大, 石墨烯自清洁涂料将具有 显著的社会效益与良好的市场前景[9-11] 。
1摇 实摇 验
1郾 1摇 实验材料
GE10000 石墨烯水分散液, 北京碳世纪科技有限公司; DZ 2040P 水性聚氨酯涂料, 深圳长丰环保新材料有限公司; 793 硅酮胶, 佛山万神硅胶有限公司。
摘摇 要: 探索石墨烯在涂料中的应用, 拟提高涂膜的疏水性, 通过溶液共混法制备石墨烯自清洁涂料。 结果表明: 涂料中
加入石墨烯能够增大涂料涂膜的接触角, 改变涂膜对水的浸润性。 水性聚氨酯涂料加石墨烯改性后涂膜接触角能达到 100毅, 由亲 水涂料转变为疏水涂料; 在硅酮涂料中加入石墨烯, 接触角可明显提高, 当石墨烯与硅酮固含量比为 120, 接触角可达到 145毅, 可作为疏水性自清洁涂料。
Key words: graphene( GE) ; coating; self-cleaning
随着环境污染的不断加剧, 越来越严重的雾霾、 油性烟 雾、 尾气废气等给建筑外墙带来严重的侵蚀, 影响其美观性、 功能性及耐久性。 自清洁涂料能够借助雨水等自然条件冲刷保 持户外物件表面干净, 不仅能够降低维护费用, 减少劳动力的 需求, 同时能减少清洁剂的使用, 降低清洁剂污染, 可广泛应 用于高层建筑、 幕墙、 桥梁及汽车、 风力发电等多个领域, 将 具有广泛的应用前景[1-4] 。
1郾 2摇 涂料接触角的测试
接触角是指在固体水平平面上滴一滴液体, 固体表面上的 固液气三相交界点处, 其气液界面和固液界面的两条切线把液 相夹在其中时所形成的角。
JY-82A 接触角测定仪, 上海中晨数字技术设备有限公司。
2摇 结果与讨论
2郾 1摇 石墨烯含量对石墨烯水性聚氨酯涂料涂膜接触 角的影响
第 46 卷第 19 期 2018 年 10 月
广摇 州摇 化摇 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol郾 46 No郾 19 Oct郾 2018
石墨烯自清洁涂料制备与性能研究
孙晓民, 赵摇 明, 季常青, 张摇 诺, 苏松波, 单志浩
( 北京石油化工学院材料科学与工程学院, 北京摇 102617)
关键词: 石墨烯; 涂料; 自清洁
摇 中图分类号: TQ637
摇 文献标志码: A
文章编号: 1001-9677(2018)19-0048-03
Preparation and Properties of A Self-cleaning Graphene-based Coating
SUN Xiao-min, ZHAO Ming, JI Chang-qing, ZHANG Nuo, SU Song-bo, SHAN Zhi-hao ( College of Material Science and Engineering, Beijing Institute of Petro-chemical Technology,
第 46 卷第 19 期
孙晓民, 等: 石墨烯自清洁涂料制备与性能研究
ห้องสมุดไป่ตู้
摇 49
表 1摇 不同石墨烯含量的水性聚氨酯涂料接触角 Table 1摇 The contact angle of waterborne grapehen / polyurethane