宁波材料所在石墨烯高效分散方面取得重要进展

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1、宁波材料所在石墨烯高效分散方面取得重要进展作者：，日期：2014-11-28http://www.nimte.ac.cn/news/progress/201411/t20141128_4264864.html　　石墨烯是近十年来最为热门的研究方向，被认为是具有革命性意义的材料，全球多国都在积极布局石墨烯的研究争抢龙头地位。目前，国内石墨烯的研究发展迅速，尤其是在石墨烯的低成本批量制备方向更是处在世界前列。然而，至今国内在石墨烯的应用方面鲜有突破，这是因为得到的石墨烯易于再团聚，使得其无法充分发挥石墨烯的单片层优异特性。因此，石墨烯的分散技术是制约石墨烯推广应用

2、的关键技术瓶颈。　　中科院宁波材料所“先进涂料与粘合技术”团队，自2013年11月起就将纳米材料的分散技术作为重要的研究方向之一，针对石墨烯的高效分散技术进行了深入的研究和大量的实验，近期取得了一些突破性进展。在余海斌研究员的带领下，本团队合成出一种石墨烯的特种分散剂。将该分散剂加入到含有石墨烯的溶液中，通过搅拌处理就可以得到单分散的水性、油性石墨烯分散液，并创造性地制备出易于再分散的石墨烯粉体(见图1和2)。目前，我们将其应用于一些涂料领域显示出性能的巨大改进（见图3）。该分散技术有助于石墨烯在防腐涂料、防静电涂料、导电油墨、透明导电膜、超级电容器、电池材料

3、、散热材料等领域的应用取得突破性进展。　　目前，该项技术及相关产品已申请14项国家发明专利。该研究成果对石墨烯的产业化应用具有明显的推动作用。　　图1:石墨烯分散液和可再分散石墨烯粉体的制备示意图　　图2:分散石墨烯的TEM照片　　图3:石墨烯改性环氧防腐涂料的电化学表征第86期科技沙龙——“石墨烯在涂料行业中的推广与应用”摘要发布机构：学会部浏览次数：266发布时间：2014-08-07【大中小】　【保护色】【关闭此页】【打印此页】主题：石墨烯在涂料行业中的推广与应用领衔专家：刘兆平（研究员）孙行（高工）举办时间：2014年7月26日14:00-17:00刘

4、兆平博士先详细介绍了石墨烯产品，石墨烯是目前已知最薄，强度最高的材料，具有优异的导电、导热、抗腐蚀等特性，在涂料领域具有很好的应用前景。通过探索石墨烯在涂料领域的应用技术，如石墨烯改性分散技术等，迎合涂料产业提升发展之需要，对于促进宁波市石墨烯产业及高性能粉末涂料产业的发展具有重要意义。东海粉末周丽经理：粉末涂料是完全不含有机溶剂以粉体形态涂装并能形成牢固涂层的新型环保型涂料，是涂料产业发展的重要方向之一，正越来越多地受到学术界和产业界的重视，市场前景广阔。粉末涂料可分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料，其中热固性粉末涂料是粉末涂料的主流品种，按其成膜聚合物的不

5、同又可分成聚酯型、环氧型、聚氨酯型、丙烯酸型及其混合型等几大类。其中环氧粉末涂料以其优异的附着力和耐腐蚀性能在热固性粉末涂料中占有很大的比例，但是通常环氧树脂固化后呈脆性，导致环氧粉末涂料的韧性相对较差，限制了其应用范围的进一步扩大。聚酯粉末涂料具有较好的耐候性，但对于高腐蚀环境，特别是海洋环境来说，其防腐蚀性能有待进一步提高。据美国的Frost＆Sullivan(弗若斯特沙利文)市场咨询公司预测，由于70～80％的轮船和集装箱由亚洲制造，所以亚洲特别是中国涂料市场将步入高成长期。据ImpactMarketingConsultants公司的咨询报告称，全球海洋

6、用途涂料的市场达到约26亿美元，我国海洋涂料市场，将在船舶和集装箱制造业以及跨海大桥、海上石油平台和沿海港口兴建等因素的推动下，保持年30%以上的增长速度，作为环保无污染的粉末涂料，将有更加广阔的发展空间。特别是宁波市海洋经济的发展，对军舰、潜艇、集装箱、港口设备用防腐涂料的需求极大，但这些重要领域的应用也对粉末涂料提出了更高的性能要求，传统的粉末涂料已经不能满足其应用需求，急需改善粉末涂料的耐腐蚀等性能。石墨烯是近年来才被发现的二维碳原子晶体，它被认为是富勒烯、碳纳米管(CNT)、石墨的基本结构单元，是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料。石墨烯的结构非常稳定

7、，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定，并且石墨烯的片层状结构使其能够在涂层中起到屏障作用，从而防止腐蚀性介质在涂层中的渗透作用，保护底材。本项目拟系统研究石墨烯的改性分散技术，制备石墨烯改性环氧树脂和表面改性石墨烯，进而制备石墨烯改性环氧粉末涂料、石墨烯改性聚酯粉末涂料、石墨烯改性环氧聚酯粉末涂料等系列产品，探索所得石墨烯改性粉末涂料在军舰、潜艇、集装箱、港口设备防腐涂装等方面的应用。本项目若有所建树将对于促进宁波市石墨烯产业及高性能粉末涂料产业的发展具有重要意义。扬

8、泰科技林德总经理：作为我国未来建筑领域