涂料是石墨烯應用較易切入的領域之一。隨著國內企業(yè)不斷進行技術研發(fā)、升級,以及政策紅利的不斷推出,國內石墨烯防腐蝕涂料產業(yè)化進程加快,石墨烯涂料國產化由藍圖走向了現(xiàn)實,打破了外企在這一領域的壟斷。當前,《環(huán)氧石墨烯鋅粉底漆》和《水性石墨烯電磁屏蔽建筑涂料》兩項石墨烯涂料團體標準也正在研究制定中,這表明國內石墨烯涂料產業(yè)化進程正在提速。
石墨烯涂料性能優(yōu)秀
“石墨烯作為一種新興的功能性材料,能夠形成穩(wěn)定的導電網格,有效提高鋅粉的利用率。而且,它有利于延長防腐應用過程中的重涂年限,有效減少資源浪費與環(huán)境污染,符合綠色發(fā)展的戰(zhàn)略要求。”中國涂料工業(yè)協(xié)會會長孫蓮英告訴記者。
信和新材料股份有限公司副總經理王書傳表示,傳統(tǒng)底漆為了提高防腐蝕周期時間,需添加大量鋅粉,消耗很多鋅資源。而使用石墨烯材料后,在原來同等鋅粉量的情況下,防腐蝕周期可達到原來的2倍以上。
“一個水龍頭如果運用石墨烯涂層的話,可以達到十年如新。”福建九牧廚衛(wèi)有限公司創(chuàng)新研發(fā)中心相關負責人說,穿上石墨烯“外衣”的廚衛(wèi)五金配件,除了擁有較強自潔能力外,耐腐蝕性也大幅度提高,大大節(jié)約消費者的使用及保養(yǎng)成本。
此外,由于石墨烯兼具良好的導電性,還可用于制備導靜電涂料,一般應用于對防火、防爆等要求很高的領域,比如石油、化工、煤礦、航空等。其中,汽車靜電噴涂淺色底漆的未來市場前景最為可觀,使用石墨烯作為導電劑后,可以解決汽車底漆因為導電劑帶來的顏色變深問題,對于汽車靜電噴涂的改進十分有利。數(shù)據(jù)顯示,加入2%~4%的石墨烯后,底漆涂層值為40~50,完全可以滿足汽車靜電噴涂的色度要求。
大市場被外企壟斷
中國工程院院士侯保榮表示,中國防腐蝕市場蘊含巨大的商機。
通過對包括農業(yè)、化工、碼頭等30個行業(yè)進行調研發(fā)現(xiàn),國內因為防腐蝕技術的缺失帶來的損失成本超過了2萬億元。不完全預計2017年我國防腐涂料總產量將達到600萬噸左右,到2018年我國防腐涂料總產量將達到680萬噸左右。尤其重防腐涂料的增長速度最快,發(fā)展前景可觀。
據(jù)了解,我國防腐涂料的市場規(guī)模僅次于建筑涂料,位居第二位。為了實現(xiàn)更好的防腐性能,石墨烯材料逐漸被應用到涂料領域。石墨烯具有吸收電磁波的特性,是制造防輻照射線涂料的優(yōu)良材料。然而,
在很長一段時間里,該技術一直被美、日等國外廠商壟斷。同時,在石墨烯防腐蝕涂料領域里,國內高端市場幾乎也都被國外企業(yè)壟斷。侯保榮提到,研究石墨烯腐蝕與控制技術對國家經濟建設和國防建設有重大意義。
業(yè)內人士表示,目前石墨烯在涂料中的應用方式多數(shù)是將石墨烯作為功能性填料進行添加,人工制備的石墨烯容易再團聚,因而無法充分發(fā)揮石墨烯單片層的優(yōu)異特性,并由此帶來一個關鍵問題,就是如何解決石墨烯在涂料中的分散穩(wěn)定性。
政策紅利推動國產化
對于石墨烯,我國部分省市都在大力助推,其中以福建省為代表。為了占領技術高地,福建還出臺產業(yè)政策,逐步加大對石墨烯領域的扶持力度,推動石墨烯及石墨烯涂料行業(yè)的發(fā)展。
近日,福建省出臺《關于加快石墨烯產業(yè)發(fā)展六條措施》,從項目、人才、金融、要素保障等方面制定扶持政策,力促石墨烯產業(yè)發(fā)展,在《福建省發(fā)改委實施2017年石墨烯技術研發(fā)和產業(yè)發(fā)展專項》中,泉州共有6個石墨烯產業(yè)項目獲得補助。包括九牧廚衛(wèi)石墨烯基衛(wèi)浴易潔涂層的關鍵技術研發(fā)、福建海峽石墨烯研究院石墨烯高透氣防水膜和石墨烯生物傳感器、信和石墨烯研究院石墨烯規(guī)模制備及關鍵技術研究等,共獲得第二批省級預算內投資補助資金1050萬元。
通過政策的推動,信和新材料股份有限公司成功實現(xiàn)了石墨烯防腐涂料的國產化。據(jù)王書傳介紹,信和新材料早在2012年就開始對石墨烯防腐蝕涂料材料的研究,尤其通過自主研發(fā)推出的海洋工程用“鋅烯望”高性能石墨烯防腐蝕涂料系列產品,突破傳統(tǒng)環(huán)氧富鋅耐鹽霧極限,耐鹽霧時間達到幾千小時。同時,利用石墨烯具有吸收電磁波的特性,信和研發(fā)了一系列防輻照射線涂料,包括核電設施涂覆材料,打破了美、日等國家在這一領域的壟斷。
此外,中國石墨烯產業(yè)聯(lián)盟副秘書長石彤表示,信和公司推出的防腐蝕涂料于2014年中標泉州跨海大橋,改寫了國內跨海大橋防腐涂料依靠進口的歷史。(記者 羅阿華)
轉自:中國化工報
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