成果介绍
重防腐涂料是减小腐蚀破坏,保障苛刻腐蚀环境下装备和设施可靠性和服役寿命的关键材料,在船舶、海工装备、石油化工、桥梁、电力和水利工程等诸多关乎国家发展战略和经济命脉的重要领域有着巨大的应用需求。中科院宁波材料所薛群基院士、王立平研究员团队在科技部973项目、国家科技基础条件平台、中科院先导计划等项目的支持下,经过数年技术攻关,突破了石墨烯大规模稳定无损分散及其与树脂界面相容技术、石墨烯与微/纳功能填料的纳米复配及协同增益技术、石墨烯改性重防腐涂料配方和配套体系设计优化技术,以及石墨烯改性重防腐涂料的低表面处理技术及大规模现场涂装工艺等一系列关键技术,成功开发出系列兼具优异力学性能、长效防腐耐候和特殊功能性的石墨烯改性重防腐涂料,通过了化工、涂料、军工领域权威鉴定机构的性能检测,盐雾寿命超过9000小时,其综合性能明显优于国际一流产品,成功应用于电网、化工、海洋装备等重防腐领域。在国内外首次完成了从材料开发、自然环境考核、工程示范、标准制定到大规模生产和应用的石墨烯改性重防腐涂料工程化全链条。
成果亮点
石墨烯大规模稳定无损分散及其与树脂界面相容技术。石墨烯高的比表面积、强的范德华力和π-π共轭作用使其在大多数溶剂中的分散性较差,同时由于表面缺乏活性基团,与树脂基体的界面相容性差,导致石墨烯在涂层中极易团聚,降低了涂层的力学性能和防腐性能。石墨烯在涂料树脂基体中的分散状态和含量对涂层综合防护性能具有重要影响。若未经分散的石墨烯直接加到涂料体系中,会发生团聚现象,通过高速搅拌、超声等方式难于将团聚的石墨烯分散开,不仅起不到提高涂层防护性能的效果,还可能形成水汽通道,加速水分子在涂层中的扩散速率,耐盐雾性能和电化学防护性能甚至比纯树脂涂层差。本项目突破传统分散技术影响石墨烯本征结构及物化性能、与涂料树脂界面匹配性差等技术瓶颈,开发出3类石墨烯、白石墨烯(h-BN)等二维纳米材料在各类涂料树脂体系中的高效物理分散技术,合成出6个系列石墨烯等二维纳米材料分散剂,即保持了石墨烯等二维纳米材料的本征结构特性,同时实现了石墨烯等二维纳米材料分散稳定性、可再分散性以及与树脂体系的界面相容性,大幅提高了传统防腐涂料的耐介质渗透性及长效防腐性能,使油性环氧涂层的水汽扩散系数降低了7倍。
团队介绍
中国机械工程学会(Chinese Mechanical Engineering Society,简称CMES)自1936年成立以来,始终秉承“联络机械工程同志,研究机械工程学术,努力发展机械工程事业”的创会宗旨,脚踏实地,自强不息,为我国机械工业发展做出了重要贡献,已发展成为我国成立最早、规模最大的工科学会之一。学会历任理事长有汪道涵、沈鸿、陶亨咸、陆燕荪、何光远、路甬祥、周济等中国机械工程著名专家学者。现任理事长是林忠钦院士。学会下设13个工作委员会,41个专业分会,业务指导32个省区市学会。个人会员***万余人,单位会员2500余个。学会代表中国加入了11个国际组织,并与26个国家的45个学术团体签订了合作协议。主办科技期刊36种。学会科技人才荟萃、资源实力雄厚;业务范围广泛、服务内容多样,主要业务内容有:学术交流、编辑出版、教育培训、专业认证、资格认证、奖励举荐、战略咨询、科学普及、科技评价、标准制定、国际合作、展览展示等。学会的发展得到了政府部门和社会各界的支持和肯定。被民政部评为全国社会组织5A等级,被中国科协评为学会创新和服务能力提升工程一类优秀科技社团
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