Ερευνητική πρόοδος σύνθετων επιχρισμάτων ρητινικής ρητίνης / εποξειδικής ρητίνης (1)

Λόγω των διαφορετικών μοριακών τους δομών, οι εποξικές ρητίνες (ΕΡ) μπορούν να εμφανίζουν διαφορετικές ιδιότητες. Και επειδή είναι εύκολο να αναμιχθεί με διαφορετικούς παράγοντες σκλήρυνσης, αραιωτικά, βοηθητικά μέσα κλπ., Για την παρασκευή υλικών εποξειδικής ρητίνης με εξαιρετικές μηχανικές, μηχανικές, θερμικές, προσκολλητικές, μονωτικές και αντιδιαβρωτικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται ευρέως στην αντιδιαβρωτική επιχρίσματα. . Εντούτοις, με την επιπλοκή του περιβάλλοντος εφαρμογής, οι απλές επιχρίσεις EP παρουσιάζουν ορισμένες ελλείψεις: Πρώτον, λόγω της κακής θερμικής αγωγιμότητας, με αποτέλεσμα την κακή αντίσταση στη θερμότητα, τα περισσότερα EP είναι κατάλληλα για το περιβάλλον μόνο κάτω από τους 100 ° C. Δεύτερον, λόγω της υψηλής πυκνότητας σταυρωτής σύνδεσης μετά τη σκλήρυνση, Ως αποτέλεσμα, ο συντελεστής τριβής είναι υψηλός και η αντοχή στη φθορά και η αντίσταση στην κρούση είναι κακές. Τρίτον, η αντίσταση είναι υψηλή και το ηλεκτροστατικό αποτέλεσμα παράγεται εύκολα. Το τέταρτο είναι ότι μετά τη σκλήρυνση, ελαττώματα δημιουργούνται εύκολα και επηρεάζεται η αντοχή στη διάβρωση. Για την καλύτερη αξιοποίηση των πλεονεκτημάτων του EP, συχνά προστίθενται πληρωτικά για τη βελτίωση της απόδοσης.

Το Graphene έχει μεγάλες δυνατότητες βελτίωσης των ιδιοτήτων των υλικών με βάση τη ρητίνη λόγω της μοναδικής κρυσταλλικής του δομής και των εξαιρετικών φυσικών ιδιοτήτων και των παραγώγων του μπορεί να προκαλέσει την αντίδραση πολυμερισμού. Εφόσον το γραφέν έχει μεγάλη ειδική επιφάνεια και υψηλή επιφανειακή ενέργεια, είναι εύκολα συσσωματωμένο όταν προστίθεται ως πληρωτικό σε εποξική ρητίνη, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση της επικάλυψης. Για την ομοιόμορφη διασπορά του γραφένιου σε εποξική μήτρα, οι μελετητές έχουν διεξαγάγει πολλές έρευνες. Από την αρχική απλή ανάμιξη αναπτύχθηκε τεχνολογία διασκορπισμού υπερήχων και χρησιμοποιήθηκε ένας παράγοντας σύζευξης σιλανίου για να βελτιωθεί η πρόσφυση και η συμβατότητα μεταξύ γραφένιου και εποξειδικής ρητίνης. Διαπιστώθηκε ότι η προσθήκη γραφενίου βελτιώνει την απόδοση της επικάλυψης, αλλά όταν προστίθεται σε μια ορισμένη ποσότητα, η συσσώρευση του graphene θα επηρεάσει την περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης επίχρισης. Τα τελευταία χρόνια, μερικοί μελετητές έχουν προετοιμάσει το λειτουργικό γκένιο με τροποποίηση της λειτουργικής ομάδας στην επιφάνεια του γραφένιου. Διαπιστώθηκε ότι διατηρώντας τις ιδιότητες με βάση το γκρφένιο, μπορεί να βελτιώσει την πρόσφυση στην εποξική μήτρα, καθιστώντας το graphene / εποξυ. Η έρευνα σχετικά με τις επικαλύψεις σύνθετων ρητινών έχει σημειώσει νέα πρόοδο.

1. Ερευνητική Πρόοδος Επικαλύψεων Γραφενίου / Εποξειδικής Ρητίνης

Από την άποψη της θερμικής απόδοσης, το γραφέν είναι το υλικό με την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα που είναι σήμερα γνωστή (ένα μονό στρώμα είναι περίπου 5000W / mK), καθώς το υλικό πλήρωσης μπορεί να αυξήσει την αντίσταση στη θερμότητα του εποξειδίου. από τις μηχανικές και μηχανικές ιδιότητες, το Graphene αποτελείται από sp2 υβριδικά επίπεδα άτομα άνθρακα. Έχει υψηλό συντελεστή, υψηλή αντοχή και χαμηλή δύναμη διάτμησης και χαμηλό συντελεστή τριβής μεταξύ των στρωμάτων γραφένιου. Είναι εύκολο να μεταφερθεί στην επιφάνεια εποξειδικής επικάλυψης για να σχηματίσει ένα φιλμ μεταφοράς. Αφού συνδυαστεί με εποξείδιο, η αντοχή στη φθορά και η αντοχή στην κρούση της επικάλυψης μπορεί να βελτιωθεί. από την άποψη των ηλεκτρικών ιδιοτήτων, η θεωρητική αντίσταση της μονοστοιβάδας του γκφαινίου είναι περίπου 10-6 Ω · m και λόγω της χαμηλής πυκνότητας του, η εποξική είναι όταν προστίθεται μικρή ποσότητα γραφένιου στη ρητίνη, μπορεί να έχει καλή αγώγιμο; από την άποψη της αντιδιαβρωτικής απόδοσης, λόγω του μικρού μεγέθους αποτέλεσμα του γραφένιου και της δισδιάστατης δομής φύλλων, τα ελαττώματα στην εποξειδική επίστρωση μπορούν να βελτιωθούν έτσι ώστε να μπορούν να επικαλυφθούν. Στην στρώση σχηματίζεται ένα πυκνό στρώμα φραγμού για τη μείωση της διάβρωσης.

1.1 Θερμικές ιδιότητες

Huang Kun et αϊ. χρησιμοποίησε το γκένιο ως υλικό πλήρωσης για την προσθήκη εποξειδικής, εποξειδικώς τροποποιημένης σιλικόνης και ρητίνης βινυλίου σε τρία συστήματα. Η αντίσταση στη θερμοκρασία επίστρωσης σε γκράφινη και η αντίσταση στην ηλεκτρική γήρανση δοκιμάστηκαν με δοκιμές ψησίματος και ηλεκτρικής γήρανσης. Η επίδραση του φύλου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε σύγκριση με το χωρίς γραφένιο, η αντίσταση στη θερμοκρασία των τριών είναι βελτιωμένη και μετά από 500 ώρες ηλεκτρικής ενέργειας, εποξική παρόμοια διαδικασία μετά τη σκλήρυνση, καθιστώντας τη σταυροσύνδεση μετά την ωρίμανση πιο πυκνή, το graphene συρρικνώνεται επίσης περισσότερο Compact, αντίσταση. Yang et αϊ. μελέτησε τα σύνθετα φύλλων γραφίναν (G) / πολυανθρωσμένων νανοσωληνίων άνθρακα (MWCNTs) / εποξειδικής ρητίνης (ΕΡ) και διαπίστωσε ότι υπάρχει συνεργιστική επίδραση μεταξύ G και MWCNTs. Λόγω αυτού του γεφυρωτικού αποτελέσματος, συνδέονται με τα EP's. Η περιοχή επαφής γίνεται μεγαλύτερη για να αποφευχθεί η συσσωμάτωση του πληρωτικού. Η θερμική αγωγιμότητα του σύνθετου υλικού μετρήθηκε να είναι 0,321 W / mK, η οποία είναι 146,9% υψηλότερη από εκείνη του καθαρού ΕΡ (0,13 W / mK).

1.2 Αντοχή στην φθορά και σκληρότητα

Ο Wu Fang χρησιμοποίησε το graphene (G) και το οξείδιο του graphene (GO) για να βελτιώσει τη διεπιφανειακή δομή μεταξύ καρβιδίου του πυριτίου και εποξειδικής ρητίνης. Πειραματικά, μετρήθηκε ο συντελεστής τριβής της σύνθετης επικάλυψης G / EP σε ξηρή τριβή και τριβή θαλάσσιου νερού. Η καθαρή επίστρωση EP μειώθηκε κατά 14,5% και 33,7%, ο ρυθμός φθοράς μειώθηκε κατά 69,1% και 32,1%. Η σύνθετη επίστρωση GO / EP μείωσε τον συντελεστή τριβής κατά 15,6% και 35,5% σε σύγκριση με την καθαρή επίστρωση EP και ο συντελεστής φθοράς μειώθηκε κατά 79%. Και 67,9%. Ο Ren Xiaomeng και άλλοι προετοίμασαν σύνθετα υλικά G, GO / EP και διερεύνησαν τα συμπεράσματά τους και την ενίσχυση του EP. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν το κλάσμα μάζας των G και GO είναι 2%, η αντοχή σε θραύση του σύνθετου υλικού αυξάνει κατά 102% και 48,5% αντίστοιχα. όταν το κλάσμα μάζας των G και GO είναι 1%, η αντοχή του σύνθετου υλικού αυξάνεται κατά 18% και 2% αντίστοιχα.

1.3 Ηλεκτρικές ιδιότητες

Wang Guojian et αϊ. χρησιμοποιούσαν αυτονοημένο γκένιο και νανοσωλήνες άνθρακα εμπορικής ποιότητας, φουλερένια και γραφίτη ως νανο-αγώγιμα υλικά για να προσθέσουν ΕΡ για την παρασκευή σύνθετων υλικών και τη μελέτη των ηλεκτρικών τους ιδιοτήτων. Μελέτες έχουν δείξει ότι το G είναι ένα αγώγιμο υλικό πλήρωσης που είναι ανώτερο από νανοσωλήνες άνθρακα, φουλερένια και γραφίτη. Όταν το κλάσμα όγκου του G είναι 0.25%, η αγωγιμότητα του σύνθετου υλικού υφίσταται ξαφνική αλλαγή διήθησης, υποδεικνύοντας ότι το G έχει σχηματιστεί σε EP αυτή τη στιγμή. Αγωγιμότητα κανάλια δικτύου? όταν το κλάσμα όγκου υπερβαίνει το 0,5%, η ηλεκτρική αγωγιμότητα τείνει να σταθεροποιηθεί στα 2.02 χ 10-7 S / m. Serena et αϊ. συγκρίθηκαν οι ηλεκτρικές ιδιότητες των δύο με τη χρήση αυτο-φτιαγμένων διαμαντιών και γραφενών / εποξειδικών σύνθετων υλικών. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το κατώφλι του γραφένιου είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό του συνθετικού διαμαντιού. Όταν η ποσότητα προσθήκης γραφενίου είναι 0,5% (κλάσμα όγκου), η ειδική αντίσταση του σύνθετου υλικού μειώνεται από 7,14 × 10 7 Ω · m έως 1,02 × 10 3 Ω · m, η οποία οφείλεται σε γραφίτη. Το Alkene είναι ένας εξαιρετικός ηλεκτρικός αγωγός.

1.4 Αντιδιαβρωτική προστασία

Ο Zhou Nan και άλλοι χρησιμοποίησαν ως πρώτες ύλες γαλλικό οξύ (GA) και επιχλωρυδρίνη (ECP) για να συνθέσουν εποξειδική ρητίνη με βάση το γαλλικό οξύ (GEP) ως διασκορπιστή γραφένιου για την παρασκευή GEP-G / EP. Σύνθετη επικάλυψη. Η αντοχή στη διάβρωση χαρακτηρίστηκε από την απορρόφηση νερού επικάλυψης, την καμπύλη πόλωσης Tafel και τη δοκιμή ψεκασμού ουδέτερου άλατος. Η έρευνα δείχνει ότι σε σύγκριση με την επίστρωση καθαρού EP, η αντίσταση πόλωσης και η πυκνότητα ρεύματος της αυτοαντιθέμενης ρεύσης της επικάλυψης αυξάνονται κατά μία τάξη μεγέθους και ο ρυθμός απορρόφησης νερού μειώνεται κατά 0,22% και η αντίσταση ψεκασμού αλατιού βελτιώνεται επίσης αποτελεσματικά. Ο Wang Yuqiong και άλλοι χρησιμοποίησαν πολυακρυλικό νάτριο ως μέσο διασποράς, διασκορπίσθηκαν σε φυγοκεντρητή υψηλής ταχύτητας για 2 ώρες και στη συνέχεια διασκορπίστηκαν υπερήχων για 30 λεπτά για να ληφθεί μια υδατική διασπορά γραφενίου και μία εποξική ρητίνη G / υδατοδιαλυτή με περιεκτικότητα G 0,5% (κλάσμα μάζας). E44 σύνθετη επικάλυψη. Μελέτες έχουν δείξει ότι η προσθήκη γραφενίου βελτιώνει το υδατοαπωθητικό αποτέλεσμα του υδατοδιαλυτού εποξειδίου και ο συντελεστής διάχυσης Fick της καθαρής επίστρωσης Ε44 μειώνεται κατά 2 τάξεις μεγέθους. η πυκνότητα ρεύματος αυτοδιάχυσης της καθαρής επίστρωσης Ε44 είναι 0.13μΑ / cm2 και G / Η πυκνότητα ρεύματος αυτοδιάχυσης της σύνθετης επίστρωσης Ε44 είναι μόνο 0.038 μΑ / cm2.