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于国玲，等：石墨烯纳米材料在涂料中的应用研究进展

[17]
料中加入高品质薄层石墨烯，研究了石墨烯对电池性 生物活性,促进骨整合。 李克文 制备出了医用钛合金
能的影响。 结果表明，加入 1%的石墨烯后电阻率明显 表 面 石 墨 烯 涂 层 。 研 究 表 明 ， 石 墨 烯 涂 层 增 强 了
降低； 具有石墨烯涂层铝箔体的锂离子电池内阻较 Ti 6Al 4V 支 架 的 表 面 生 物 活 性 ， 骨 髓 基 质 干 细 胞
低，循环容量和倍率容量更高。 （BMSCs）的粘附和增殖得到显著加强。 经石墨烯修饰
后的 Ti 6Al 4V 支架植入骨隧道后， 生物相容性显著提
1.9 插层石墨烯导电涂料
高，可促进新骨的生成与修复。
[14]
赖奇等 将石墨加入浓硫酸和高锰酸钾的混合液
1.13 喷雾旋涂法柔性 Ag/石墨烯（Ag/GNS）涂层
中反应 1 h 后，经过洗涤烘干，于 1 000 ℃高温膨胀制
备出膨胀石墨。 在 70%的乙醇溶液中超声粉碎得到一 Zhou Mingqiang 等 [18] 用喷雾旋涂法，在 PET 基材
次插层石墨烯（SK-1）。 一次插层石墨烯再经过高温膨 上制备出了 Ag/石墨烯纳米片（Ag/GNS）涂层。 经过对
胀和超声粉碎得到二次插层石墨烯（SK-2）。 然后将插 涂膜性能的测试与表征，（Ag/GNS） 涂层与 PET 结合
层石墨烯用十二烷基苯磺酸钠改性后分散于丙烯酸 紧密。 喷雾旋涂法使 GNS 有效沉积在 PET 基材上，比
树脂中制备出了石墨烯导电涂料。 表征结果显示，二 未添加石墨烯的银膜电阻降低了 60%，在柔性电子产
次插层的涂膜电阻明显小于一次插层。 SNK 二次插层 品方面有重要的应用前景。

涂膜电阻为 87.8 Ω。
1.14 石墨烯/硅酮疏水性自清洁涂料
1.10 水性环氧石墨烯导静电涂料
[19]
孙晓民等 在水性聚氨酯涂料中加入 1%的石墨
朱建林等 [15] 用联固 2060H 环氧树脂乳液为成膜 烯水分散液，研究石墨烯对涂膜疏水性的影响。 结果
物， 选用联固 901 为环氧固化剂，FX600 为润湿分散 显示， 加入石墨烯后水性聚氨酯涂料的接触角由 90°
剂，海明斯 U-99 为流平剂，海明斯 DF675 为消泡剂， 增加到了 100°，疏水性不太明显，不能作疏水自清洁
圣诺普科 SN-612N 为增稠剂，添加导电石墨烯，三聚 涂料；把石墨烯加入到硅酮涂料中，当 m(石墨烯): m
磷酸铝和片状云母粉制备出了一种水性环氧导静电 (硅酮)= 1∶20 时，制备出的疏水性自清洁涂料，涂膜对
涂料。 当导电石墨烯的用量为涂料总量的 0.7%时，涂 水的接触角提高到了 145°， 疏水自清洁性能显著提
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膜的表面电阻率为 1.78×10 ， 耐油和耐酸碱 1 000 h 升。 这种疏水自清洁涂料在高档幕墙、风力发电、高层
以上，耐湿热和耐盐雾 1 200 h 以上，在油品储罐、输 建筑和桥梁等领域有广阔的应用前景。
油管道和油船货油舱等领域有广阔的应用前景。
2 结语
1.11 超亲油超疏水石墨烯聚氨酯海绵

李辈辈 [16] 用石墨烯对聚氨酯(PU)海绵浸涂改性， 石墨烯纳米材料作为功能填料用于涂料中可显
制备出了超亲油超疏水聚氨酯海绵。 石墨烯改性后的 著提高涂层的防腐蚀性能，在导电涂料，吸波涂料和
接触角为 156.1°，最高吸油质量为自身质量的 59 倍， 防污涂料中也得到了很好的应用 [1,20,21] 。 但目前市面上
可回用 60 次；先用硅烷偶联剂(KH-570)对石墨烯改 的石墨烯质量参差不齐。 加强对石墨烯的改性研究；
性,再用改性石墨烯对聚氨酯海绵改性,其水接触角为 提高其在涂料中的分散性能；开发高性能的石墨烯涂
161°，最高吸油质量为自身质量的 39 倍，回用次数可 料；拓展其应用领域是当前的研究方向 [22-24] 。
达 120 次。 在油品回收方面有重要的应用价值。
参考文献
1.12 医用石墨烯涂料
[1] 高浩诚.石墨烯在涂料领域的应用概况[J].涂料技术与文
钛合金 Ti 6Al 4V 作为接骨板、螺钉、牙种植体、人工 摘,2015,36(2):44-46.
[2] 王晓,王华进,李志士,等.石墨烯在涂料中的应用进展[J].
骨关节等的替代材料, 植入成败与否取决于抗腐蚀性
中国涂料,2017,32(2):1-5.
及生物相容性。 近年来生物材料的研究热点是在钛合
[3] 范鹏,金伦,罗芳华, 等.石墨烯纳米复合涂层在纤维织物
金表面涂层中加载生物活性物质, 提高钛合金表面的

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