Dispersão de revestimento anticorrosivo de grafeno: pontos-chave e desafios explicados

Os revestimentos anticorrosivos à base de grafeno alcançaram um equilíbrio altamente unificado entre resistência à corrosão e funcionalidade a longo prazo, propriedades leves e desempenho excepcional em ambientes agressivos. Estes revestimentos demonstram uma melhoria de 3 a 6 vezes na resistência à corrosão em comparação com os revestimentos tradicionais, chamando assim uma atenção significativa dentro da indústria de revestimentos nos últimos anos.

Os pesquisadores se esforçaram para desenvolver um novo revestimento incorporando grafeno em revestimentos anticorrosivos ricos em zinco epóxi comumente usados. Ao contrário dos revestimentos ricos em zinco epóxi, esta inovação não tem o efeito de proteção catódica e o efeito de proteção dos revestimentos de flocos de vidro. No entanto, possui tenacidade superior, forte aderência, excelente resistência à água e alta dureza. Ao mesmo tempo em que garante a proteção contra a corrosão, reduz substancialmente o teor de pó de zinco, superando o uso sacrificial do pó de zinco em revestimentos ricos em zinco. Além disso, diminui significativamente a geração de fumos de óxido de zinco durante a soldagem, tornando-o ecologicamente correto.

O desempenho anticorrosivo dos revestimentos de zinco epóxi grafeno supera os revestimentos de zinco epóxi existentes. Possuem resistência superior à abrasão, resistência à corrosão, resistência ao impacto e estabilidade. Estes revestimentos exibem forte aderência, estabilidade, vedando eficazmente a intrusão de ácidos, álcalis, sal e água do mar. Eles encontram amplas aplicações em engenharia naval, transporte, grandes equipamentos industriais e instalações de engenharia municipal, fornecendo revestimentos protetores.

As características de dispersão do grafeno em revestimentos anticorrosivos envolvem a dispersão uniforme do grafeno, que carece de propriedades hidrofóbicas inerentes e das propriedades de barreira densa semelhantes a folhas. Ele efetivamente esconde defeitos de microporos dentro de materiais de resina e exibe boas propriedades de transferência de carga. Esse atributo o torna aplicável como revestimento antiestático em práticas de engenharia para tanques e dutos petroquímicos.

Além disso, revestimentos compostos de grafeno podem formar um filme de transferência contínua autolubrificante na interface de atrito afetada pela corrosão por erosão. Isso reduz os coeficientes de atrito e aumenta a resistência ao desgaste do material de resina de base. No entanto, o grafeno' A grande área superficial específica leva à agregação de partículas, colocando desafios durante o processo de secagem. A incorporação direta em sistemas de revestimento dificulta a dispersão do grafeno aglomerado por meio de agitação de alta velocidade ou métodos de ultrassom. Consequentemente, a tecnologia de ultrassom é usada com moderação em processos de preparação de revestimento devido à formação excessiva de bolhas.

Os desafios da dispersão do grafeno decorrem da necessidade de dispersá-lo em folhas simples ou estados de partículas primárias. Este requisito entra em conflito com o grafeno' tolerância ou mesmo resistência à modificação química, que pode interferir ou até certo ponto interromper a integridade da conjugação π-π, diminuindo ou perdendo as propriedades intrínsecas do grafeno puro.

Além disso, a estrutura inerente do grafeno, nem hidrofílica nem hidrofóbica, apresenta complicações com dispersantes convencionais formando forte adsorção física com grafeno. Consequentemente, o uso de métodos baseados em surfactantes para dispersar grafeno é limitado.

Além disso, a estrutura π-π e as fortes forças de van der Waals do grafeno o tornam propenso à agregação, formando aglomerados que são difíceis de separar.

Além disso, o grafeno' A alta proporção e a área superficial específica exacerbam o desafio da dispersão.

Questões operacionais práticas também dificultam a dispersão do grafeno na produção. Por exemplo, uma concentração de 4% de lama de grafeno à base de água torna-se pastosa, sem fluidez, apresentando dificuldades de transferência de material, dispersão e reações químicas durante o processo de produção.