石墨烯耐磨涂料
3页1、.如前所述,石墨烯是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一,添加石墨烯到各种功能涂料中都能很大程度提高涂膜的力学性能。Wang等用溶胶凝胶法制备了石墨烯水性聚氨酯涂料,添加2.0%的石墨烯即可使涂膜的抗张强度提高71%,杨氏模量提高86%。潘炳力等制备了聚苯硫醚(PPS)/聚四氟乙烯蜡/石墨烯复合涂料,摩擦学性能测试结果表明,复合涂料的摩擦系数低于纯PPS涂层,而耐磨性明显高于纯PPS涂层。王乾乾以溶液共混法制得GO/水性聚氨酯共混涂料,并用作皮革涂饰剂。应用结果表明,适量加入GO可显著改善被涂饰皮革的耐磨耗性能,耐干擦、湿擦等级分别达到4.5级和4.0级,优于未改性的WPU涂层。Liang等发现在热塑性聚氨酯(TPU)中加入少量(TPU用量的1%)的磺化石墨烯时,该复合材料的杨氏模量提高了120%。Pan等30以溶液共混方式制备出聚酰胺11/ 石墨烯复合涂料,并喷涂在45铁基底上研究其摩擦性能。结果表明,随石墨烯用量的增加,涂膜的摩擦寿命增加且增幅显著,摩擦系数基本不变,当石墨烯用量为0.4%时,摩擦寿命比纯聚酰胺11提高了880%。 由于石墨烯微片可以增强涂层附着力,可使石墨烯涂层具
2、有优异的耐磨和耐刮擦性能,目前已经有厂家开发出针对不粘锅用的高导热、高强度石墨烯涂料,具有优异的耐高温、耐磨性能Yan等人为增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能,采用纳米粒子增强复合材料技术,充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点,提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能;同时,他们研究了石墨烯增强体在聚合物基复合材料摩擦过程中的组分、结构与性能的演变规律以及石墨烯的润滑机理和化学物理变化。石墨烯的加入有效地降低了涂层的摩擦系数和磨损率,并且在石墨烯的含量在0.5%时,涂层的摩擦系数和磨损率均最低。其原因一方面在于分散在涂层中的石墨烯具有润滑作用,降低了涂层的摩擦系数,另一方面石墨烯具有良好的耐热和导热性,很好的分散了摩擦过程中产生的热量,阻止了由于涂层表面的局部过热而发生的化学降解。羧基化石墨烯是共价键功能化石墨烯最简单、最基础的的方法。用强酸或混酸处理石墨得到的氧化石墨(),加入到一定浓度的碱液中超声分散得氧化石墨烯胶体,再加入过量的氯乙酸 ,将氧化石墨烯上的羟基和环氧基转化为羧基将溶液反复离心水洗至中性以除去杂质,得到均相的羧基化氧化石墨
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