石墨烯復合重防腐涂料實現規模量產

前言：

自“改變21世紀的神奇材料”石墨烯被發現以來，就引起了眾多科研學者的興趣。石墨烯具有高比表面積、高導電性、化學穩定性、優異的力學性能等優點，使其在防腐涂料領域具有廣泛的應用前景。

石墨烯具有憎水性，其片層結構在層中層層疊加，形成致密的物理隔絕層，可阻礙水、腐蝕性離子等向金屬基材料的滲透，延緩金屬基材的腐蝕速度，進而對材料起到防腐作用。功能化石墨烯，其片層的邊緣仍含有少量未被還原的羥基等官能團，這使得石墨烯具有一定的物理、化學活性，能參與化學交聯、提高交聯密度、補強涂膜力學性能的作用。將采用還原氧化石墨烯法制備的石墨烯作為防腐填料加入到樹脂涂料中制備得到石墨烯防腐涂層。研究表明，石墨烯的加入有效提高了涂層的防腐性能，加入石墨烯含量約1%其涂層防腐效果就能得到明顯提高

研發 歷程：

煙臺恒諾化工科技有限公司利用“石墨烯二維單層原子超晶面滲透 抗磨防腐蝕”原理，率先引進國外最新納米級石墨烯iPUT懸浮聚合技術經過自主創新研發出的SAMNOX?石墨烯改性高分子納米合金 海洋設備重防腐涂料（heavy-duty coating），相對常規防腐涂料而言，能在相對苛刻腐蝕環境里應用，并具有能達到比常

規防腐涂料更長保護期的重防腐涂料。

煙臺恒諾科技有限公司初期計劃建設年產1000噸石墨烯重防腐涂料生產線，批量產品已在國家電網沿海地區和工業大氣污染大型輸電鐵塔、光伏發電支架、石化裝備以及航天裝備等領域進入規模示范應用階段。

石墨烯作為新型的二維納米材料在重防腐涂料領域具有重要的應用前景。雖然近年來石墨烯基重防腐涂料受到相關行業重點攻關，但是目前仍未實現其大規模實際應用。主要原因在于：至今還沒有形成完善的防腐涂料配方體系；缺少實際工況性能全面考核和實際工況長效服役評估；缺乏詳細的專用數據庫和相關涂料標準；石墨烯成本相對較高限制了其下游領域的應用推廣。

針對石墨烯基重防腐涂料應用中的共性技術難題，恒諾公司科研團隊深入到石墨烯生產企業探討石墨烯的合成方法原理，利用石墨烯化學合成過程中相關的活性官能團和涂料的基體進行聚合反應。開發出重防腐專用石墨烯復合漿料，重點突破了石墨烯與其他功能微納米填料的復合技術；與涂料生產企業和防腐工程施工企業合作，通過涂裝體系搭配，解決了涂料的帶銹涂裝重大難題和海洋耦合環境長壽命耐候性核心問題，開發出了具有自主知識產權的關鍵工藝配方，實現了石墨烯基重防腐涂料的低成本穩定量產。

公司開發石墨烯改性重防腐涂料具有以下特點：

①石墨烯重防腐涂料能在苛刻條件下使用，并具有長效防腐壽命，重防腐涂料在化工大氣和海洋環境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、堿、鹽和溶劑介質里，并在一定溫度條件下，也能使用5年以上，耐腐蝕鹽霧試驗時間可以達到3000小時，超過目前美國同級別重防腐涂料2000小時耐腐蝕時間。

②S石墨烯改性重防腐涂料具有超厚的涂層厚度，涂層干膜厚度在200μm或300μm以上，還有500μm～1000μm，具有超強的抗磨 抗腐蝕性能。

3 采用國際領先的石墨烯原子類軸承結構抗磨防腐蝕以及石墨烯超晶面滲透原理，率先引進美國最新納米級石墨烯iPUT懸浮聚合技術經過自主創新開發的功能化抗磨、防腐蝕納米新材料，具有 超強抗磨，重度防腐，超強防銹三大功能

石墨烯改性重防腐涂料的使用領域：

恒諾石墨烯改性重防腐涂料，產品涂刷成膜后具有獨特的耐劃傷和耐腐蝕性能，可以在酸性、堿性和鹽等嚴重腐蝕的環境中長期有效的使用，可應用于各種金屬的防腐，具有涂層性質穩定、防腐性能高效可靠、綜合成本低、不含重金屬、對環境無影響等優點。

廣泛適用于電力熱力、燃氣、污水處理、石油化工、各類工業耐腐蝕輸送管線。

船塢、船舶、海洋平臺、鐵路橋梁、海工建筑等耐久性要求較高的構筑物或建筑物，耐腐蝕實驗室設備，特別適用于海洋和航天等嚴酷條件下的金屬腐蝕保護。

為滿足不同應用需求，恒諾公司已經成功開發了系列：石墨烯基海洋重防腐涂料、導電防腐涂料 導熱防腐涂料、電網塔架防腐涂料、光伏塔架防腐涂料、耐海水防腐涂料和航天國防特種涂料等6大系列防腐和耐磨涂料。石墨烯基重防腐涂料已通過3000小時鹽霧實驗、2000小時耐5%H₂SO₄和2000小時耐5%NaCl浸泡等檢測試驗。

針對目前石墨烯基重防腐涂料體系的儲存穩定性、工程化施工的工藝性能、涂層的穩定性等尚未進行充分工程應用驗證的問題，公司研發團隊進行了石墨烯環境腐蝕專題數據庫整理，主要通過室內加速損傷試驗和應用示范積累石墨烯涂層在海洋大氣環境中的實驗數據和環境損傷數據，為石墨烯涂料在相關領域的應用推廣及標準制訂提供數據支持和科學依據，促進我國石墨烯表面防護新材料技術和理論的發展。

感謝所有為石墨烯功能化應用做出貢獻的專家  科研工作者  同仁 朋友們！

我們共同期待著石墨烯改性重防腐涂料在苛刻環境領域得到更廣 更快的應用！