에폭시 수지는 서로 다른 분자 구조로 인해 서로 다른 성질을 나타낼 수 있습니다. 다른 경화제, 희석제, 보조제 등과 결합하여 사용하기 쉽기 때문에 기계적, 기계적, 열적 및 접착 성이 우수합니다. 절연 에폭시 수지 재료 내식성 널리 부식 방지 코팅하지만 복잡한 환경 몇몇 단점 단순히 EP 코팅 전시으로 사용된다 : 첫째, 열악한 내열성으로 이어지는 낮은 열전도율 대부분 만 EP . 다음 100 ℃이며 환경에 적용되는 3 개의 고 저항 정전 효과를 생성하기 쉽고, 두 번째 큰 가교 밀도의 경화 후에되도록 마찰 높은 계수 저항 불량 충격성, 내마모성이다 결함 넷째 경향을 경화 한 후, 부식 방지 성능에 영향을 미칩니다 EP의 장점을보다 잘 활용하기 위해 종종 성능 향상을 위해 필러가 추가됩니다.
인해 독특한 결정 구조 및 우수한 물성 및 이의 유도체의 그래 핀은 중합 반응 등 소프트 세그먼트의 도입, 매트릭스 수지의 물성 향상에 큰 잠재력을 갖고 시작할 수있다. 인해 그라 표면의 표면적에 충전제가 용이하여, 피막 특성에 영향 골재 에폭시 수지에 첨가 될 때, 높을 수있다. 그라 균일 에폭시 매트릭스에 분산되어, 학자들은 광범위한 연구를 수행 하였다. 초기 단순 혼합에서, 초음파 분산 기술의 개발 .하여 그라 펜 실란 커플 링제 사이에 에폭시 수지로 접착 성 및 상용 성을 향상시키는 것이 발견 코팅 특성을 개선하기 위해 그라 첨가 도움 있지만 인해 그라 펜의 축적으로, 일정량을 첨가 할 때 최근의 코팅 성 향상을 더욱 효과 그래 핀 표면의 작용기 변성에 의해 일부 학자 관능 그래 핀을 제조 그래 핀 기본 특성을 유지하면서 것은 에폭시 매트릭스의 밀착성을 향상시킬 수 있다는 것을 발견 , graphene / 에폭시 복합 코팅의 연구에 새로운 진전.
1, 그라 핀 / 에폭시 수지 코팅 연구 진행
열적 성능에서 그래 핀이 재료는 현재 알려진 최고 열전도율 (대략 단층 5000W / mK의) 에폭시의 내열성을 향상시키는 필러로서 첨가 될 수 갖는다 기계적 특성 및 기계적 특성의 관점에서, 그래 핀은 높은 모듈러스를 갖는 평면 SP2 혼성 원자로 구성 그래 핀 층이 마찰 및 저 전단 낮은 계수를 갖는 고강도 사이 쉽게 윤활 막의 이중 에폭시 피막 표면을 형성하기 이전, 관점에서 전기적 특성이 약 10-6Ω의 그라 저항률 · m 및 그들의 낮은 벌크 밀도, 에폭시 이론적 단층 상기 에폭시 화합물은 향상된 내 충격성 및 코팅의 내마모성 사용될 수 후 그라 수지를 소량 첨가 할 때 우수한 도전성을 가질 수 인하여 작은 크기의 효과 이차원 그라 펜 시트 구조를보기 내식성의 관점에서이 결함 에폭시 코팅을 향상시킬 수 있고, 그것은 코팅 될 수있다 절연막시켜 부식을 감소시키는 치밀한 층의 형성.
1.1 열적 특성
쿤 등의 그라 충전제는 전기 저항 및 노화 전기 노화 시험 및 그라 코팅 온도의 실험 시험을 소성함으로써, 에폭시, 에폭시 변성 실리콘, 비닐 계 수지에 첨가 시스템 (3) .와 그라없이 비해 세 내열성이 향상되고, 500H 전원 후, 에폭시 경화 공정과 유사한이 발생되도록, 가교 밀도가 경화 한 후에, 흑연 : 효과 결과를 보여 주었다 알케 수축 나은 내열성, 또한 콤팩트하다. 음양 등의 그라 펜 시트 (G) / 다중 벽 탄소 나노 튜브 (다중 벽 탄소 나노 튜브) / 에폭시 수지 공부 (EP) 복합체는, G 및 다중 벽 탄소 나노 튜브 사이의 상승 효과를 발견 EP에와의 접촉 면적이 증가되도록 이러한 가교 효과 때문에, 필러의 응집을 방지 할 수 있습니다. 복합 재료의 측정 열전도율이 0.321W / mK로 하였다 순수한 EP (0.13W / mK의) 146.9 % 증가했다.
1.2 인성 마모
Wu Fang은 탄화 규소와 에폭시 수지의 계면 구조를 개선하기 위해 그라 핀 (G)과 산화 그라 핀 (GO)을 사용하였으며 마찰과 해수 마찰에서 측정 된 G / EP 복합 재료 코팅의 마찰 계수를 비교 하였다. 순 EP 코팅은 14.5 % 및 33.7 % 감소하였고, 마모율은 69.1 % 및 32.1 % 감소하였고, GO / EP 복합 코팅은 순수 EP 코팅에 비해 마찰 계수를 15.6 % 및 35.5 % 감소 시켰으며 마모율은 79 % 감소했습니다. . 때 G와 복합체를 각각 102 %의 파괴 인성이 2 % 증가 질량 분율을 이동 67.9 % 등 Renxiao 멩 G / EP 복합체 가서 제조 모두 검사 효과 연구가 보여 보강 EP를 강화 그리고 48.5 %, G와 GO의 질량 분율이 1 % 일 때, 복합 재료의 강도는 각각 18 %와 2 % 증가합니다.
1.3 전기적 특성
EP 도전성 나노 재료에 기재된 영국 건설 각각 첨가하여 상용 등급의 카본 나노 튜브, 풀러린과 흑연 복합 재료로 만들어 등 그라, 조사 연구는 :. G가 우수한 탄소 나노 튜브 인 전기적 특성을 보여 주었다 플러렌 및 그래파이트의 전도성 충전제의 경우, G의 부피비가 0.25 % 일 때, 복합 재료의 전도도가 급격히 변화하여 G가 이미 EP에서 전도성 네트워크 채널을 형성하고 있으며, 부피비가 0.5 %를 초과하면, 임계 값은 그래 핀 합성 다이아몬드보다 훨씬 낮다 : 안정된 전도도 2.02 × 10-7S / m 세레나 다이아몬드 등 그라 / 에폭시 복합체 이루어지는 도달 두 비교 결과 전기적 특성되었습니다 그래 핀의 첨가량이 0.5 % (부피 분율) 인 경우, 복합 재료의 저항률은 7.14 × 10 7 Ω · m에서 1.02 × 10 3 Ω · m로 감소하는데, 이는 그라 핀의 우수한 전기 전도성 때문이다.
1.4 내식성
Zhou Nan 등은 갈산 (GA)과 에피 클로로 히 드린 (ECP)을 원료로 사용하여 GEP-G / EP를 제조하기 위해 갈릭 산 에폭시 수지 (GEP)를 그래 핀 분산제로 합성했습니다. 복합 재료 코팅 내식성은 코팅 물 흡수, Tafel 분극 곡선 및 중성 염 분무 시험을 사용하여 특징 지어졌으며, 순수 EP 코팅에 비해 코팅의 분극 저항 및 자기 부식 전류 밀도가 증가하는 것으로 나타났습니다. 단수, 0.22 % 감소 흡수율 후 염 분무 저항성을 효과적으로 분산제로서, 고속 원심 2H 분산시켜 폴리 아크릴산 나트륨의 추천. 왕 Yuqiong를 개선 한 후, 초음파 분산을 30 분, 그래 핀을 수득 그라 향상 수계 에폭시의 첨가 효과를 한정하고, 비교적 순수한 코팅 E44 : 수성 분산액 및 연구 제조 G / E44 수성 에폭시 복합 코팅 0.5 %의 G 함량 (질량 분율)는 것을 보여준다 0.13μA / cm2의 E44 순수한 코팅 부식 전류 밀도, 부식 전류 밀도 G / E44 복합 도막 만 0.038μA / cm2, 픽 확산 계수 층 개의 크기 순서로 감소한다.
2, 기존 문제
에폭시 수지의 첨가량은, 불량한 안정성이 행렬에서의 분 산성을 초래 크면 그라 큰 표면적 (약 2,630m2 / g의 이론치), 높은 표면 에너지 응집 및 엉킴이 발생 그라 소량의 퍼콜 레이션 역치에 도달 할 때, 열적 및 전기적 특성에 대해, 상기 범위가 작아진다 강화 그라 콘텐츠, 내열성, 전기 전도성을 계속 증가하지만, 기계 및 기계 특성, 내식성 성능, 비록 특정 양의 에폭시 코팅에 덩어리로 인해 성능을 향상시킬 수있는 소량의 그래 핀, 그것은 성능 저하의 결과로 코팅에 균열, 스트레스 농도 포인트 및 결함을 일으킬 것입니다.
코팅 다른 마찰 G / EP 마찰 물 내용물의 건조 마찰 계수를 측정 마찰 계수 측정기에 의해 우 측이 발견 G가 1 % (질량비)의 마찰 계수와 코팅의 속도가 증가 입으면. 이것은 G 함량에 기인 것을 주목하면, 응집은 마모에 의해 생성 된 파편 착용 마찰시 쉽게 박리 코팅의 결과로, 코팅에서 크랙이 발생 발생할 수 너무 높아 코팅의 마찰 계수를 증가시킨다.
전계 방출 주사 전자 현미경을 사용하여 다음에, 피막의 경화 후의 초음파 분산 기술에 의해 제조 된 G / EP 복합 코팅하고, 3 점 굽힘 시험 등 다우 (FE-ESM) 코팅의 파 단면을 관찰 하였다.되면 그래 핀을 발견 코팅에 2 %의 함유량이되어 응력 결함을 형성하는 응집 한 때 콘텐츠 인 경우 1 % (질량 분률)가보다 균일 한 코팅에 분산 및 함량이 1 % 미만인 경우 상당히 피막의 인성을 증가 시키지만 농도가 낮아 페인트의 인성이 낮습니다.
리우 G 또는 부식 억제제는 제조 및 3.5 % NaCl 용액 대신에, 48 시간 후에 측정 된 G / EP E44 에폭시 복합 코팅 시스템에 부가 동전 위 분극 곡선을 가지고 있었던 것에 등.
0.5 %는 (질량비)는 G / E44 및 1 % (질량 분율) 도료의 G / 부식 전위 E44 E44 코팅보다 훨씬 낮은, 그리고 부식 전류 밀도 (0.0551μA은 / cm2 0.5 % G / E44 : 연구는 것을 보여 주었다 ) 1 % G / E44 (0.934μA / cm2) 및 E44 (0.121μA / cm2) 코팅보다 훨씬 적은 지시 부식성 매체의 투과를 감소시키는 그라 투과성 에폭시 코팅의 성능이 개선 된 추가하도록 그러나 과잉 그라 코팅 표면의 추가는 코팅 물 분리 성을 감소 응집을 생성한다.
3, 기능화 된 그래 핀 / 에폭시 코팅 연구 진행
3.1 기능화 된 그래 핀
때문에 흑연 화학적 불활성 쉬운 소수성의 π 결합 케닐 극한 구조의 큰 표면에 에폭시 매트릭스에 그래 핀의 성능을 최대화하는 것이 곤란 선도, 에폭시 도료에 축적 스택.이 문제를 해결하기 위해, 학자 그것은 원래의 특성을 유지하면서 실질적으로 신규 관능 그라 이러한 그래 핀을 형성 할뿐만 아니라, 새로운 기능을 부여하기 위해 그래 핀 구조에 기초하여 다른 성분에 첨가하고, 또한 도포에 기초 할 수있다 성능에 대한 요구는 그래 핀의 최적화를 목표로합니다.
화학 구조에 따라, 공유 결합 및 비 - 공유 결합으로 관능 화 된 그래 핀이. 공유 결합 표면을 활성화하도록 상기 그래 핀 구조 π 결합의 표면을 방해 구속하지만 결합 손상이 안정된 구조 전도성 작용 그라 원인 감소 그라의 고유 특성보다 열전도율. 비공유 협회, 다른 우수한 갖는 표면 흡착 방법으로,이 기능의 큰 비 표면적을 갖는 그라 펜의 사용을 의미 함께 복합 입자의 성질.이 방법은 그래 핀의 내재 된 성능 특성을 유지 손상 그라의 기본적인 구조를 생성하지 않고, 약간 열등한 분산 공유 일반적 안정제 또는 초음파 분산 또한 바인딩이 필요하지만.
기능화 된 그라 조사 예비 단계에있는 동안, 에폭시 방식 도료 연구도 적은 적용하지만, 일부 연구자는 특정 작용기의 그라 펜으로 표면 개질 된 에폭시 시스템은 추가 , 그리고 기능화 된 그래 핀이 단순한 그래 핀 첨가 효과보다 우수함이 증명되었습니다.
3.2 에폭시 코팅에 기능화 된 그래 핀의 적용
유리 전이 G / EP 코팅 및 시차 주사 열량계에 의해 CH-G / EP (클로로포름 관능 그라 / 에폭시) 코팅의 Tg 온도 및 Ghaleb 다른 분석 발견 G / EP 만 그라 그 모든 샘플 CH-G / EP 순수한 EP의 Tg보다 높은 동안 순수 EP의 Tg보다 높은 볼륨, 0.1 %의 함량.이 일정량 첨가 피막 형성 순수한 그라에 기인 응집은 코팅 특성에 영향을 잘 그라 관능 클로로포름 통해 도막에 분산 될 수있다.
금 입자는 금 입자의 표면 상에 증착되기 때문에 마틴 GALLEGO 등 AU3 + 화학적 환원이 수행 된 그래 핀 표면 개질 기능을 제조하고, 분산 된 금 / G는 초음파에 의한 광경 화형 에폭시 도료에 분산하여 발생 . 연구 발견 같은 양으로 첨가하고, 첸 유 수열 방법보다 더 높은 크기의 G / EP보다 AU-G / EP 전도도는 약 4 주문 원료로서 그래 핀 옥사이드 레졸합니다. , 페놀 수지 - 개질 된 에어로젤 그라 핀 (p-GA)를 제조하고, 도전성 충전재로서 형성하는 복합체 및 EP 발견 이로 인해 3 차원 망목 구조의 첨가보다 완전한 P-GA로 레졸 고체, P-GA 소량의 우수한 전기 전도도 및 전자파 차폐 성능을 얻을 수있다. 충전제 함량이 0.33 % (질량 분율), 73S / m의 전도도, 35dB의 전자파 차폐 성능이 때.
치 등의 알 케닐 실란이 산화 흑연 얻어진 실란 관능 그라 (g-GO)의 표면 그래프트, 액정 에폭시 (LCE)를 충전제로서 혼합 에폭시 매트릭스에 첨가하고, 에폭시 수지 복합 코팅을 제조 연구는 것을 보여 주었다 : 충전제 순수한 에폭시 코팅과 비교하여, "2 % (질량비) g-GO 1 % LCE '3 %로 혼합 할 때, 복합 코팅의 내 충격성이 132.6 % 향상, 인장 강도 및 굽힘 강도를 향상시키기 위해 비 - 작용 그라 성능이 더욱 향상되었다 비해 27.6 % 및 37.5 %였다.
Ramezanzadeh은 그래 핀 옥사이드 변성 등에 겔 실란, 그래 핀 옥사이드 관능 실란 / 에폭시 코팅은 전기 화학 임피던스 분광법, 염수 분무 코팅 및 음극 박리 시험 연구 실란 관능 그래 핀 옥사이드를 제조했다 코팅 성능 연구 표시 효과 : 주 사형 전자 현미경으로 관찰는 에폭시 매트릭스에 균일하게 분산 실란 변성 그래 핀, 산화 피막의 내식성 음극 박리를 감소 효과적으로 향상된다.
연구 관능 다양한 정도의 진전에도 불구하고 그라 펜 에폭시 도료하지만, 반응 조건의 제어가 곤란하고, 복합 코팅 조성물은 대규모 제조에는 적합하지 불편을 설계의 필요성이 더욱 간단하고 효과적인 제조 과정을 추구한다.
4, Outlook
현대 과학 기술, 더 높은 에폭시 수지 기반 복합 코팅 성능에 대한 사람들의 발전과 함께,하지만 인해 그래 핀 / 에폭시 복합 코팅의 준비를위한 현재의 기술 연구에 아직 성숙뿐만 아니라 다음과 같은 분야에서 필요하지 않습니다 연구.
(1) 그라 핀 / 에폭시 코팅의 전반적인 성능을 고려하여 제한해서는 안되며 특정 환경, 그라 핀의 특정 기능적 변형을 목표로해야하며 코팅의 특정 성능 향상을위한 타겟 화 된 고효율 분산제를 찾아야합니다.
(2) 그라 핀의 산소 함유 관능기의 함량과 종은 적합한 개질 된 분자 및 개질 방법의 선택의 기초가된다. 거시 구조 및 제어 가능한 특성을 갖는 기능화 된 그래 핀의 제조는 미래 연구의 초점이되어야한다.
(3) 환경 조건의 개선, 부식 방지 코팅 수계 공정이 촉진된다. 수성 에폭시 코팅 그라 펜은, 수성 에폭시 수지 도료와 양호한 도전성을 확보 분산 그라 펜의 문제를 해결할 필요가 넓은 전망을 가지고 성능 및 열전도도.
어플리케이션 성능 테스트 및 (4) 학제, 그라 계 복합 코팅으로서 수지 관능 그라 복합 피막이 필요 에폭시가 이러한 그래 핀 계 난연성 에폭시 코팅 등 여러 분야를 포함, 안티 연속성 등은 과학자들에 의해 더 연구되고 탐구되어야한다.
(5) 그라 핀 표면의 기능화 된 관능기의 정량적 제어 및 성능 특성화, 그라 핀 표면의 기능화 된 부위의 정확한 선정, 화학 구조의 정제를위한 그라 핀 / 에폭시 수지 설계 페인트의 다른 응용 프로그램은 추가 연구가 필요합니다.