Page 67 - 涂层与防护2019-02

张新海，等：石墨烯及衍生物在耐磨涂料中的应用

界的摩擦作用， 不论是动态摩擦系数随时间变化，还 氧烷的硅羟基与有机硅树脂发生交联反应，得到的涂
是摩擦系数平均值，Ni 纳米粒子修饰的氧化石墨烯均 层与空白样品对比，其微观硬度得到极大提高，由此
呈现出最低值。 得到具有耐划伤效果的有机硅涂层。 Zhang 等 [51] 将具
对氧化石墨烯进行改性主要是提高氧化石墨烯 有长链结构的有机硅氧烷对氧化石墨烯进行改性，最
的亲油性，即增加氧化石墨烯在聚合物体系的有效分 终获得层间距更大的改性氧化石墨烯，不仅使氧化石
散， 通过强的界面作用和协同作用提高涂料的耐磨 墨烯具有很好的亲油效果，且更有利于氧化石墨烯在
性。 本课题组将改性氧化石墨烯应用于涂料中，在耐 有机硅树脂中的分散，使氧化石墨烯在不团聚的前提
[50]
磨涂料的研究中也做了一些工作。 如 Hu 等 使用缩 下具有更大填充量，由此获得的有机硅涂层不仅具有
水甘油醚丙基三甲氧基硅烷对氧化石墨烯进行改性， 好的耐划伤效果，同时具有优异的耐磨性能。 当涂层
再将改性氧化石墨烯与有机硅树脂复合，获得复合涂 遭受外力作用时，分散均匀的改性氧化石墨烯片层能
料。 改性氧化石墨烯在乙醇中的分散性得到显著提 够均匀且连续一致的对底层树脂进行有效的保护，如
高，能够更好地与有机硅树脂进行复配。 此外接枝硅 图 3 所示。

图 3 纳米复合涂层的耐磨机理图

4 结语 参考文献

[1] QIU S H, LIU G, LI W. et al. Noncovalent Exfoliation of
石墨烯及其衍生物作为新兴的二维材料，在用于 Graphene and Its Multifunctional Composite Coating with
制备耐磨涂料的填料的研究过程中，主要遵循两点规 Enhanced Anticorrosion and Tribological Performance [J].
则：一是如何最大程度地将石墨烯及其衍生物在树脂 Journal of Alloys and Compounds 2018, 747, 60-70.
[2] HELLIO C, YEBRA D. Advances in Marine Antifouling
体系中实现均匀分散；二是使石墨烯及其衍生物能够
Coatings and Technologies [M]. Woodhead Publishing,
与基础树脂发生交联。 此外，石墨烯及其衍生物在和
2009, 422-442.
树脂复合时， 在用量较低时能够达到好的耐磨效果，
[3] ZHOU J P, TAN Z Y, Liu Z L.et al. Preparation of
但是随着用量增加耐磨效果变差，根本原因就在于分
Transparent Fluorocarbon/TiO 2 -SiO 2 Composite Coating
散性随着用量增加而变差。 在适宜的范围内，提高石 with Improved Self-Cleaning Performance and Anti-Aging
墨烯及其衍生物在制备耐磨涂料时的用量，可能会大 Property [J]. Applied Surface Science, 2016, 396, 161-168.
幅度提高耐磨涂料的耐磨性能。 [4] MA H Y, WEI G S, LIU Y Q. et al. Effect of Elastomeric

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