Aplicación del grafeno en recubrimientos a base de agua

El grafeno se utiliza en recubrimientos para elaborar tanto recubrimientos de grafeno puro como recubrimientos compuestos de grafeno. Los primeros se refieren principalmente a recubrimientos funcionales en los que el grafeno puro confiere propiedades anticorrosivas y conductividad eléctrica a la superficie metálica; los segundos, en cambio, consisten en combinar primero el grafeno con una resina polimérica y, posteriormente, obtener recubrimientos funcionales a partir de estos materiales compuestos, lo que permite mejorar de manera significativa las propiedades del polímero.

Los recubrimientos anticorrosivos han constituido siempre una rama importante de la industria de los recubrimientos. En la producción económica nacional, el uso masivo de productos metálicos eleva las exigencias en materia de protección contra la corrosión de los equipos, y la demanda del mercado por recubrimientos anticorrosivos sigue en aumento.

La incorporación de grafeno a los recubrimientos anticorrosivos epóxicos existentes no solo preserva sus propiedades originales, sino que también mejora la resistencia al impacto, la adhesión, la resistencia al agua, la dureza y otros indicadores. Se utiliza ampliamente en la protección contra la corrosión de equipos en ingeniería marítima, transporte, equipos industriales de gran escala y instalaciones de ingeniería municipal. Los recubrimientos ecológicos constituyen la principal línea de desarrollo de los recubrimientos actuales.

Los recubrimientos a base de agua se han convertido en un importante objetivo de desarrollo en el ámbito de los recubrimientos ecológicos, gracias a su bajo contenido de COV. A continuación se presenta un estudio sobre el grafeno en imprimaciones anticorrosivas epoxi a base de agua.

1. El grafeno se utiliza en imprimaciones anticorrosivas

La pintura a base de agua es una pintura ecológica y respetuosa con el medio ambiente. La aplicación de pinturas anticorrosivas a base de agua en el ámbito de los recubrimientos anticorrosivos de alta resistencia está en aumento. Sin embargo, debido a las propiedades del agua, su tensión superficial es elevada, lo que afecta el rendimiento de formación de película de estos recubrimientos. En consecuencia, el desempeño anticorrosivo de la película de pintura no resulta tan eficaz como el de los recubrimientos basados en disolventes. Por ello, mejorar el rendimiento anticorrosivo de las pinturas a base de agua constituye la clave para su adopción a gran escala.

Tabla 1 Efecto de diferentes adiciones de grafeno sobre las propiedades de la imprimación anticorrosiva rica en zinc a base de epoxi y al agua

Puede observarse en la Tabla 1 que la adición de grafeno permite reducir considerablemente la cantidad de polvo de zinc incorporada y, al mismo tiempo, mejorar notablemente el rendimiento anticorrosivo del recubrimiento, superando así el método tradicional de protección anticorrosiva basado en recubrimientos epoxi ricos en zinc que dependen en gran medida del polvo de zinc.

La estructura bidimensional en lámina del grafeno y su elevada área superficial específica le permiten superponerse en la capa de recubrimiento, formando una densa capa de aislamiento físico que ejerce un notable efecto aislante.

Además, gracias a la alta conductividad eléctrica del grafeno y a su excepcional estabilidad química, el rendimiento anticorrosivo de los recubrimientos epoxi‑ricos en zinc que incorporan grafeno ha experimentado un notable avance.

La Tabla 2 compara la resistencia a la niebla salina de recubrimientos anticorrosivos a base de agua con y sin grafeno añadido.

Puede observarse en la Tabla 2 que la adición de grafeno mejora de manera significativa el rendimiento anticorrosivo del recubrimiento anticorrosivo a base de agua. Apenas se incrementa en un 1% la concentración de grafeno, y la resistencia a la niebla salina se prolonga en 200 h.

2. El grafeno se aplica en la capa superior

Debido a que el grafeno posee una elevada área superficial específica, presenta una fuerte capacidad de adsorción. Tras incorporar grafeno en la capa superior, este forma una estructura reticular durante el proceso de curado de la película de pintura, lo que mejora notablemente la adhesión de dicha película. Así, la película resulta más estable y resistente.

Los resultados de varios ensayos mostraron que, tras la adición de grafeno al recubrimiento superior, el impacto, el abollamiento, la dureza y la resistencia a la intemperie del recubrimiento se mejoraron notablemente, como se ilustra en las Figuras 3-1 y 3-2. La Tabla 3 presenta la comparación del desempeño entre el recubrimiento sin grafeno y el recubrimiento con grafeno añadido.

Tabla 3 Comparación del rendimiento del grafeno sin adición y con adición

Lo anterior trata sobre [ la aplicación del grafeno en recubrimientos a base de agua ], entonces, les presentaré el tema “Uso eficiente de recubrimientos acuosos a base de grafeno para trenes de alta velocidad”, bienvenidos a seguirlo Attractivechina ¡Para información actualizada! Ver más videos