Die Anteile an Partikeln in Nanogröße erhöhen die Wirksamkeit von Schutzlacken, Beschichtungen, Grundierungen und Wachsen für Metall erheblich.
Die Verwendung von Graphen-Nanoblättern zur deutlichen Leistungssteigerung ist ein relativ neues, aber schnell wachsendes Anwendungsgebiet in der Lackindustrie.
Während ihre Verwendung in Metallschutzprodukten ziemlich neu ist – erst in den letzten Jahren kommerzialisiert – haben Graphen-Nanoblätter (NNPs) nachweislich einen enormen Einfluss auf die Eigenschaften von Grundierungen, Beschichtungen, Farben, Wachsen und sogar Schmiermitteln.Obwohl das typische Druckregelverhältnis zwischen einigen Zehnteln und einigen Prozent variiert, wird die richtige Zugabe von GNP zu einem multifunktionalen Additiv, das die Lebensdauer und Haltbarkeit der Beschichtung erheblich verlängern und die chemische Beständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und den Abrieb verbessern kann Widerstand.;hilft der Oberfläche sogar, Wasser und Schmutz leicht zu entfernen.Darüber hinaus wirken GNPs oft als Synergisten und helfen anderen Nahrungsergänzungsmitteln, bei niedrigeren Konzentrationen effektiver zu wirken, ohne die Wirksamkeit zu beeinträchtigen.Graphen-Nanoblätter werden bereits kommerziell in Metallschutzprodukten verwendet, die von Autoversiegelungen, Sprays und Wachsen bis hin zu Grundierungen und Farben reichen, die von Autoherstellern, Bauunternehmern und sogar Verbrauchern verwendet werden.Weitere Anwendungen (wie Schiffs-Antifouling/Korrosionsschutzgrundierungen und -farben) befinden sich Berichten zufolge in der Endphase der Tests und sollen in den nächsten Jahren kommerzialisiert werden.
Forschern der University of Manchester (Manchester, UK) gelang es 2004 als erste, einschichtiges Graphen zu isolieren, wofür sie 2010 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurden.Graphen-Nanoblätter – eine mehrschichtige Form von Graphen, die von verschiedenen Anbietern mit unterschiedlichen Partikeldicken und mittleren Größen erhältlich ist – sind flache/schuppige 2D-Formen von Kohlenstoff in Nanogröße.Wie bei anderen Nanopartikeln steht die Fähigkeit von GNPs, die Eigenschaften makroskopischer Produkte wie Polymerfilme, Kunststoff-/Verbundteile, Beschichtungen und sogar Beton zu verändern und zu verbessern, in keinem Verhältnis zu ihrer winzigen Größe.Die flache, breite und dennoch dünne Geometrie von GNP-Additiven macht sie beispielsweise ideal, um eine effektive Oberflächenabdeckung ohne Erhöhung der Beschichtungsdicke bereitzustellen.Umgekehrt bedeutet ihre Wirksamkeit bei der Verbesserung der Beschichtungsleistung oft, dass weniger Beschichtung erforderlich ist oder dünnere Beschichtungen aufgetragen werden können.Das GNP-Material hat auch eine sehr große Oberfläche (2600 m2/g).Richtig dispergiert können sie die Barriereeigenschaften von Beschichtungen gegenüber Chemikalien oder Gasen erheblich verbessern, was zu einem verbesserten Schutz vor Korrosion und Oxidation führt.Darüber hinaus haben sie aus tribologischer Sicht eine sehr geringe Oberflächenscherung, was zu einer verbesserten Verschleißfestigkeit und einem verbesserten Gleitkoeffizienten beiträgt, was zu einer besseren Kratzfestigkeit der Beschichtung beiträgt und Schmutz, Wasser, Mikroorganismen, Algen usw. abweist Eigenschaften ist es leicht zu verstehen, warum selbst kleine Mengen von GNP-Additiven so effektiv bei der Verbesserung der Eigenschaften der großen Bandbreite von Produkten sein können, die die Industrie täglich verwendet.
Obwohl sie wie andere Nanopartikel ein großes Potenzial haben, ist es nicht einfach, Graphen-Nanoblätter in einer Form zu isolieren und zu dispergieren, die von Farbentwicklern oder sogar Kunststoffformulierern verwendet werden kann.Die Delaminierung größerer Aggregate von Nanopartikeln zur effizienten Dispergierung (und Dispergierung in lagerstabilen Produkten) zur Verwendung in Kunststoffen, Folien und Beschichtungen hat sich als Herausforderung erwiesen.
Kommerzielle GNP-Unternehmen bieten in der Regel verschiedene Morphologien (einschichtig, mehrschichtig, verschiedene durchschnittliche Durchmesser und in einigen Fällen mit zusätzlicher chemischer Funktionalität) und verschiedene Formfaktoren (trockenes Pulver und Flüssigkeit [auf Lösungsmittelbasis, auf Wasserbasis oder auf Harzbasis] basierte] Dispersionen für verschiedene Polymersysteme).Hersteller, die in der Kommerzialisierung am weitesten fortgeschritten sind, sagten, dass sie eng mit Farbformulierern zusammengearbeitet haben, um die beste Kombination von Eigenschaften bei den effizientesten Verdünnungsverhältnissen zu finden, um die Farbqualität zu verbessern, ohne andere Schlüsseleigenschaften negativ zu beeinflussen.Nachfolgend sind einige Unternehmen aufgeführt, die über ihre Arbeit im Bereich Schutzbeschichtungen für Metalle sprechen können.
Autopflegeprodukte waren eine der ersten und bedeutendsten Anwendungen von Graphen in der Lackindustrie. Foto: Surf Protection Solutions LLC
Eine der ersten kommerziellen Anwendungen von Graphen-Metallschutzprodukten war die Fahrzeugverkleidung.Ob in Flüssig-, Aerosol- oder Wachsformulierungen, diese Hochleistungs-Autopflegeprodukte können direkt auf Autolack oder Chrom aufgetragen werden, um Glanz und Bildtiefe (DOI) zu verbessern, Autos leichter zu reinigen und ihre Reinigungs- und Verbreiterungseigenschaften aufrechtzuerhalten.Schutz ist konventionellen Produkten weit überlegen.BSP-erhöhte Produkte, von denen einige direkt an Verbraucher und andere nur an Schönheitssalons verkauft werden, konkurrieren mit mit Keramik (Oxid) angereicherten Produkten (die Kieselsäure, Titandioxid oder eine Mischung aus beidem enthalten).Produkte, die BSP enthalten, haben eine höhere Leistung und einen höheren Preis, da sie mehrere wichtige Vorteile bieten, die keramische Beschichtungen nicht bieten können.Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Graphen leitet Wärme effektiv ab – ein Segen für Produkte, die in Motorhauben und Rädern verwendet werden – und seine hohe elektrische Leitfähigkeit leitet statische Aufladungen ab, wodurch es für Staub schwieriger wird, sich festzusetzen.Mit einem großen Kontaktwinkel (125 Grad) fließen GNP-Beschichtungen schneller und effizienter und reduzieren Wasserflecken.Hervorragende Schleif- und Barriereeigenschaften schützen den Lack besser vor Kratzern, UV-Strahlen, Chemikalien, Oxidation und Verziehen.Durch die hohe Transparenz behalten GNP-basierte Produkte das glänzende, reflektierende Aussehen, das in diesem Bereich sehr beliebt ist.
Surface Protective Solutions LLC (SPS) aus Grafton, Wisconsin, ein Formulierungshersteller mit einer starken Stellung in diesem Marktsegment, verkauft eine langlebige Graphenbeschichtung auf Lösungsmittelbasis, die jahrelang hält, und verkauft eine mit Graphen angereicherte Farbe auf Wasserbasis.Serum für eine schnelle Auffrischung, die mehrere Monate anhält.Beide Produkte sind derzeit nur für ausgebildete und lizenzierte Kosmetikerinnen erhältlich, obwohl geplant ist, den Verbrauchern in naher Zukunft Kosmetika und andere Pflegeprodukte direkt anzubieten.Zu den Zielanwendungen gehören Autos, Lastwagen und Motorräder, wobei andere Produkte angeblich kurz vor der Kommerzialisierung für Haushalte und Boote stehen.(SPS bietet auch ein Antimon/Zinnoxid-Produkt an, das der Oberfläche UV-Schutz bietet.)
„Herkömmliche Carnaubawachse und -versiegelungen können lackierte Oberflächen wochen- bis monatelang schützen“, erklärt SPS-Präsident Brett Welsien.„Keramikbeschichtungen, die Mitte der 2000er Jahre auf den Markt kamen, bilden eine stärkere Verbindung zum Substrat und bieten jahrelange UV- und Chemikalienbeständigkeit, selbstreinigende Oberflächen, höhere Hitzebeständigkeit und verbesserte Glanzerhaltung.Ihre Schwäche sind jedoch Wasserflecken.Oberflächenfarbe und Oberflächenflecken, von denen unsere eigenen Tests gezeigt haben, dass sie durch schlechte Wärmeübertragung verursacht werden. Schneller Vorlauf bis 2015, als die Forschung zu Graphen als Additiv begann. 2018 waren wir das erste Unternehmen in den USA, das offiziell ein Graphen-Farbadditiv in diesem Prozess auf den Markt brachte Bei der Entwicklung der Produkte des Unternehmens auf Basis von BNP stellten die Forscher fest, dass Wasserflecken und Oberflächenflecken (durch Kontakt mit Vogelkot, Baumharz, Insekten und aggressiven Chemikalien) um durchschnittlich 50 % reduziert wurden, sowie eine verbesserte Abriebfestigkeit zum niedrigeren Reibungskoeffizienten.
Applied Graphene Materials plc (AGM, Redcar, UK) ist ein Unternehmen, das GNP-Dispersionen an eine Reihe von Kunden liefert, die Autopflegeprodukte entwickeln.Der 11-jährige Graphenhersteller bezeichnet sich selbst als weltweit führend in der Entwicklung und Anwendung von GNP-Dispersionen in Beschichtungen, Verbundwerkstoffen und Funktionsmaterialien.Tatsächlich berichtet AGM, dass die Farben- und Beschichtungsindustrie derzeit 80 % seines Geschäfts ausmacht, wahrscheinlich weil viele Mitglieder seines technischen Teams aus der Farben- und Beschichtungsindustrie kommen, was AGM hilft, die Schmerzpunkte der beiden Compiler zu verstehen und letztendlich. Benutzer..
Halo Autocare Ltd. (Stockport, UK) verwendet die Genable GNP-Dispersion von AGM in zwei EZ-Autopflegewachsprodukten.Graphenwachs für Karosserieteile, das 2020 auf den Markt kam, kombiniert T1-Carnaubawachs, Bienenwachs und Fruchtnussöl mit Polymeren, Netzmitteln und GNP, um das Verhalten von Oberflächenwasser zu verändern und langfristigen Schutz, hervorragende Wasserperlen und -filme, geringe Schmutzansammlung, leicht zu reinigen, beseitigt Vogelkot und reduziert Wasserflecken erheblich.Graphene Alloy Wheel Wax bietet all diese Vorteile, wurde jedoch speziell für höhere Temperaturen, erhöhten Verschleiß an Rädern und Auspuffspitzen entwickelt.GNP wird der Basis von mikrokristallinen Hochtemperaturwachsen, synthetischen Ölen, Polymeren und härtbaren Harzsystemen zugesetzt.Halo sagt, dass das Produkt je nach Verwendung die Räder 4-6 Monate lang schützt.
James Briggs Ltd. (Salmon Fields, UK), das sich selbst als eines der größten europäischen Haushaltschemieunternehmen bezeichnet, ist ein weiterer AGM-Kunde, der GNP-Dispersionen zur Entwicklung seiner Hycote-Graphen-Antikorrosionsgrundierung verwendet.Zinkfreies, schnell trocknendes Aerosolspray hat eine hervorragende Haftung auf Metallen und Kunststoffen und wird von Personen wie Karosseriewerkstätten und Verbrauchern verwendet, um die Korrosion von Metalloberflächen zu stoppen oder zu verhindern und diese Oberflächen für das Lackieren und Beschichten vorzubereiten.Der Primer bietet mehr als 1750 Stunden Korrosionsschutz gemäß ASTM G-85, Anhang 5, sowie hervorragende Barriereeigenschaften und Flexibilität ohne Rissbildung im Kegeltest (ASTM D-522).Primer Leben.AGM sagte, es habe während des Formulierungsentwicklungsprozesses eng mit Kunden zusammengearbeitet, um die Mehrwerteigenschaften zu maximieren und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Produktkosten zu begrenzen.
Die Anzahl und Arten von BIP-steigernden Autopflegeprodukten auf dem Markt wachsen schnell.Tatsächlich wird das Vorhandensein von Graphen als großer Leistungsvorteil angepriesen und in der Produkttabelle hervorgehoben.|James Briggs Ltd. (links), Halo Autocare Ltd. (oben rechts) und Surface Protective Solutions LLCSurface Protective Solutions LLC (unten rechts)
Korrosionsschutzbeschichtungen sind ein wachsendes Anwendungsgebiet für GNP, bei dem Nanopartikel Wartungsintervalle deutlich verlängern, Korrosionsschäden reduzieren, Garantieschutz verlängern und Asset-Management-Kosten senken können.|Hershey Coatings Co., Ltd.
GNPs werden zunehmend in Korrosionsschutzbeschichtungen und Grundierungen in schwierigen (C3-C5) Umgebungen verwendet.Adrian Potts, CEO von AGM, erklärte: „Wenn Graphen richtig in lösungsmittel- oder wasserbasierte Beschichtungen eingearbeitet wird, kann es hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften verleihen und den Korrosionsschutz verbessern.“Auswirkungen durch Verlängerung der Lebensdauer von Anlagen, Verringerung der Häufigkeit und Kosten der Anlagenwartung und für Produkte auf Wasserbasis oder Produkte, die giftigere Zusatzstoffe wie Zink enthalten, nicht mehr erforderlich oder verwendet werden.Schwerpunktbereich und Chance in den nächsten fünf Jahren.„Korrosion ist eine große Sache, Rost ist kein sehr angenehmes Thema, weil es die Verschlechterung des Vermögens des Kunden darstellt, es ist ein ernstes Problem“, fügte er hinzu.
Ein AGM-Kunde, der erfolgreich eine Aerosol-Sprühgrundierung auf den Markt gebracht hat, ist Halfords Ltd. mit Sitz in Washington, Großbritannien, ein führender britischer und irischer Einzelhändler für Autoteile, Werkzeuge, Campingausrüstung und Fahrräder.Die Graphen-Korrosionsschutzgrundierung des Unternehmens ist zinkfrei und damit umweltfreundlicher.Es soll eine hervorragende Haftung auf Metalloberflächen wie Baustahl, Aluminium und Zintec haben, kleine Oberflächenfehler füllen und in 3-4 Minuten zu einem schleifbaren matten Finish in nur 20 Minuten trocknen.Es hat auch 1.750 Stunden Salzsprühnebel- und Konustests ohne Rissbildung bestanden.Laut Halfords hat die Grundierung eine hervorragende Standfestigkeit, ermöglicht eine größere Beschichtungstiefe und bietet hervorragende Barriereeigenschaften, um die Lebensdauer der Beschichtung erheblich zu verlängern.Zudem weist die Grundierung eine hervorragende Verträglichkeit mit Wasserlacken der neuesten Generation auf.
Alltimes Coatings Ltd. aus Stroud, Großbritannien, ein Spezialist für den Korrosionsschutz von Metalldächern, verwendet AGM-Dispersionen in seinen flüssigen Advantage Graphene-Dachsystemen für Industrie- und Gewerbebauten.Das Produkt erhöht das Mindestgewicht des Daches, ist witterungs- und UV-beständig, frei von Lösungsmitteln, flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und Isocyanaten.Auf eine richtig vorbereitete Oberfläche wird nur eine Schicht aufgetragen, das System ist schlagfest und hochelastisch, hat eine hervorragende Dehnbarkeit und schrumpft nach dem Aushärten nicht.Es kann in einem Temperaturbereich von 3-60°C/37-140°F aufgetragen und erneut aufgetragen werden.Die Zugabe von Graphen verbessert die Korrosionsbeständigkeit erheblich, und das Produkt hat den 10.000-stündigen neutralen Salzsprühtest (ISO9227:2017) bestanden, was die Garantiedauer von Autotech von 20 auf 30 Jahre verlängert.Trotz einer hochwirksamen Barriere gegen Wasser, Sauerstoff und Salz ist die mikroporöse Beschichtung atmungsaktiv.Um die Architekturdisziplin zu erleichtern, hat Alltimes einen systematischen Lehrplan für die berufliche Weiterbildung (CPD) entwickelt.
Blocksil Ltd. aus Lichfield, Großbritannien, beschreibt sich selbst als ein preisgekröntes Beschichtungsunternehmen, das fortschrittliche energie- und arbeitssparende Lösungen für Kunden in der Automobil-, Eisenbahn-, Bau-, Energie-, Schiffs- und Luft- und Raumfahrtindustrie anbietet.Blocksil arbeitete eng mit AGM zusammen, um eine neue Generation von MT-Korrosionsschutzbeschichtungen mit einer graphenverstärkten Deckschicht für Baustahl in offenen und korrosiven Umgebungen zu entwickeln.Das in einer Vielzahl von Farben erhältliche VOC- und lösungsmittelfreie Einschichtsystem ist extrem feuchtigkeitsbeständig und hat 11.800 Stunden neutraler Salzsprühtests für 50 % mehr Haltbarkeit als frühere Produkte überstanden.Im Vergleich dazu sagt Blocksil, dass weichmacherfreies Polyvinylchlorid (UPVC) in diesem Test typischerweise 500 Stunden hält, während Epoxidfarbe 250-300 Stunden hält.Das Unternehmen sagt auch, dass die Farbe auf leicht feuchtem Stahl aufgetragen werden kann und das Eindringen von Wasser kurz nach dem Auftragen verhindert.Es wird als oberflächenbeständig beschrieben und rostet, solange loser Schmutz entfernt wird, und härtet ohne externe Hitze aus, sodass es im Feld verwendet werden kann.Die Beschichtung hat einen breiten Anwendungsbereich von 0 bis 60 °C/32-140 °F und hat strenge Brandtests bestanden (BS476-3:2004, CEN/TS1187:2012-Test 4 (einschließlich EN13501-5:2016-Test 4). ).4)) sind graffitibeständig und haben eine hervorragende UV- und Witterungsbeständigkeit.Es wurde berichtet, dass die Beschichtung auf Trägerraketenmasten bei RTÉ (Raidió Teilifís Éireann, Dublin, Irland) und auf Kommunikationssatelliten bei Avanti Communications Group plc (London) und auf Eisenbahnschienen mit Segment- und Parallelsäulen (SSP) verwendet wurde, wo sie EN45545 bestanden hat -2:2013, R7 bis HL3.
Ein weiteres Unternehmen, das GNP-verstärkte Beschichtungen zum Schutz von Metall einsetzt, ist der globale Automobilzulieferer Martinrea International Inc. (Toronto), der mit graphenverstärktem Polyamid (PA, auch Nylon genannt) beschichtete Personenkraftwagen verwendet.(Aufgrund seiner guten thermoplastischen Eigenschaften belieferte GNP NanoXplore Inc., Lieferant aus Montreal, Martinrea mit einer GNP/PA-Kompositbeschichtung.) Das Produkt soll das Gewicht um 25 Prozent reduzieren und einen überlegenen Verschleißschutz, eine verbesserte überlegene Festigkeit und eine verbesserte Chemikalie bieten Schutz.Resistenz erfordert keine Änderungen an bestehenden Produktionsanlagen oder -prozessen.Martinrea stellte fest, dass die verbesserte Leistung der Beschichtung ihre Anwendung auf eine breitere Palette von Automobilkomponenten, insbesondere Elektrofahrzeugen, ausdehnen könnte.
Mit dem Abschluss zahlreicher Langzeittests dürften der maritime Korrosionsschutz und das Antifouling zu einer wichtigen Anwendung von GNP werden.Das Graphen-Additiv Talga Group Ltd. wird derzeit auf zwei großen Schiffen unter realen Meeresbedingungen getestet.Eines der Schiffe hatte gerade eine 15-Monats-Inspektion abgeschlossen, und es wurde gesagt, dass mit GNP-verstärkter Grundierung beschichtete Abschnitte vergleichbare oder bessere Ergebnisse zeigten als die ursprünglichen Proben ohne Verstärkung, die bereits Anzeichen von Korrosion zeigten.|Targa Group Co., Ltd.
Viele Farbentwickler und Graphenhersteller haben hart daran gearbeitet, Antikorrosions-/Antifoulingbeschichtungen für die Schiffsindustrie zu entwickeln.Angesichts der umfangreichen und langfristigen Tests, die erforderlich sind, um eine Zulassung in diesem Bereich zu erhalten, gaben die meisten der von uns befragten Unternehmen an, dass sich ihre Produkte noch in der Test- und Evaluierungsphase befinden und Geheimhaltungsvereinbarungen (NDAs) sie daran hindern, ihre Arbeit in der zu diskutieren aufstellen.alle gaben an, dass bisher durchgeführte Tests erhebliche Vorteile durch die Einarbeitung von GNP in Meeresbeläge gezeigt hätten.
Ein Unternehmen, das seine Arbeit nicht näher erläutern konnte, ist die in Singapur ansässige 2D Materials Pte.Ltd., das 2017 mit der Produktion von BSP im Labormaßstab und im vergangenen Jahr im kommerziellen Maßstab begann.Seine Graphenprodukte sind speziell für die Lackindustrie konzipiert, und das Unternehmen sagte, dass es seit 2019 mit zwei der größten Lieferanten von Korrosionsschutzbeschichtungen für die Schifffahrt zusammenarbeitet, um Farben und Beschichtungen für diesen Sektor zu entwickeln.2D Materials sagte auch, dass es mit einem großen Stahlunternehmen zusammenarbeitet, um Graphen in Öle einzuarbeiten, die zum Schutz von Stahl während des Transports und der Lagerung verwendet werden.Laut Chwang Chie Fu, einem Experten für die Anwendung von 2D-Materialien, „hat Graphen den größten Einfluss auf funktionale Beschichtungen“.„Zink ist zum Beispiel einer der Hauptbestandteile von Korrosionsschutzbeschichtungen in der Schiffsindustrie.Graphen kann verwendet werden, um Zink in diesen Beschichtungen zu reduzieren oder zu ersetzen.Das Hinzufügen von weniger als 2 % Graphen kann die Lebensdauer dieser Beschichtungen erheblich verlängern, was bedeutet, dass dies ein sehr attraktives Wertversprechen darstellt, das schwer abzulehnen ist.“
Talga Group Ltd. (Perth, Australien), ein 2010 gegründetes Unternehmen für Batterieanoden und Graphen, gab Anfang dieses Jahres bekannt, dass sein Graphen-Additiv Talcoat für Grundierungen positive Ergebnisse in realen Meerestests gezeigt hat.Das Additiv wurde speziell für die Verwendung in Schiffsbeschichtungen formuliert, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, den Farbverlust in aquatischen Ökosystemen zu reduzieren und die Leistung durch Verlängerung des Trockendockintervalls zu verbessern.Bemerkenswerterweise kann dieses trocken dispergierbare Additiv in situ in Beschichtungen eingearbeitet werden, was eine bedeutende kommerzielle Entwicklung von GNP-Produkten darstellt, die üblicherweise als flüssige Dispersionen geliefert werden, um eine gute Durchmischung zu gewährleisten.
Im Jahr 2019 wurde das Additiv mit einer Zweikomponenten-Epoxidgrundierung eines führenden Beschichtungslieferanten vorgemischt und im Rahmen eines Seeversuchs auf den Rumpf eines großen 700 m²/7535 ft² großen Containerschiffs aufgetragen, um die Leistung der Beschichtung in rauen Meeresumgebungen zu bewerten.(Um eine realistische Basislinie zu schaffen, wurde an anderer Stelle ein herkömmlicher markierter Primer verwendet, um jedes Produkt zu unterscheiden. Beide Primer wurden dann mit einer Deckschicht versehen.) Zu dieser Zeit galt diese Anwendung als die weltweit größte Graphenanwendung.Das Schiff wurde einer 15-Monats-Inspektion unterzogen, und die mit GNP-verstärkter Grundierung beschichteten Abschnitte schnitten Berichten zufolge vergleichbar oder besser ab als die Basislinie ohne Verstärkung, die bereits Anzeichen von Korrosion aufwies.Der zweite Test beinhaltete, dass der Farbapplikateur das pulverförmige GNP-Additiv vor Ort mit einer anderen Zweikomponenten-Epoxidfarbe von einem anderen führenden Farblieferanten mischen und auf einen beträchtlichen Teil eines großen Behälters sprühen musste.Zwei Verfahren laufen noch.Talga stellte fest, dass Reisebeschränkungen im Zusammenhang mit Pandemien weiterhin internationale Reisen beeinträchtigten und die Nachrichten darüber verzögerten, wie die Berichterstattung auf dem zweiten Schiff funktioniert.Ermutigt durch diese Ergebnisse soll Talga Antifouling-Beschichtungen für die Schifffahrt, antimikrobielle Beschichtungen für Metall und Kunststoff, Korrosionsschutzbeschichtungen für sperrige Metallteile und Barrierebeschichtungen für Kunststoffverpackungen entwickeln.
Das im März vom Advanced Materials Research Laboratory Toray Industries, Inc. (Tokio) angekündigte GNP-Entwicklungsprojekt weckte das Interesse der Entwickler von Beschichtungsformulierungen, einschließlich der Schaffung einer ultrafeinen Dispersionsgraphenlösung, die eine hervorragende Fließfähigkeit aufweisen soll.Hohe Leitfähigkeit kombiniert mit hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit.Der Schlüssel zur Entwicklung ist die Verwendung eines einzigartigen (unbenannten) Polymers, das die Viskosität kontrollieren soll, indem es die Aggregation von Graphen-Nanoblättern hemmt, wodurch das seit langem bestehende Problem der Herstellung hochkonzentrierter GNP-Dispersionen gelöst wird.
Im Vergleich zu herkömmlichen GNP-Dispersionen produziert das neue Produkt mit hoher Fließfähigkeit von Toray, das ein einzigartiges Polymer enthält, das die Viskosität steuert, indem es die Aggregation von Graphen-Nanopartikeln verhindert, hochkonzentrierte, ultrafeine GNP-Dispersionen mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit und erhöhter Fließfähigkeit für eine einfache Handhabung und Mischen.|Torey Industries Co., Ltd.
„Dünneres Graphen neigt dazu, sich leichter zu aggregieren, was die Fließfähigkeit verringert und es schwieriger macht, Produkte mit Dispersionsmischungen aufzutragen“, erklärt Toray-Forscher Eiichiro Tamaki.„Um das Klebeproblem zu vermeiden, werden die Nanoplättchen normalerweise in einer Lösung mit geringer Konzentration verdünnt.Dies macht es jedoch schwierig, eine ausreichende Konzentration zu erreichen, um die Vorteile von Graphen voll auszuschöpfen.“ultrafeine GNP-Dispersion und erhöhte Fließfähigkeit für einfache Handhabung und Mischung.Erste Anwendungen sollen Batterien, elektronische Schaltungen zum Drucken und Korrosionsschutzbeschichtungen sein, um das Eindringen von Wasser und Sauerstoff zu verhindern.Das Unternehmen erforscht und produziert Graphen seit 10 Jahren und behauptet, eine Dispersionstechnologie entwickelt zu haben, um Graphen erschwinglicher zu machen.Die Forscher glauben, dass das einzigartige Polymer sowohl die Nanoblätter selbst als auch das Dispersionsmedium beeinflusst, bemerkte Tamaki und sagte, dass es besonders gut mit hochpolaren Lösungsmitteln funktioniert.
Angesichts all der potenziellen Vorteile, die GNP bietet, überrascht es nicht, dass über 2.300 BSP-bezogene Patente an Unternehmen und Hochschulen erteilt wurden.Experten prognostizieren dieser Technologie ein erhebliches Wachstum und sagen, dass sie mehr als 45 Branchen betreffen wird, darunter Farben und Beschichtungen.Mehrere wichtige Faktoren, die das Wachstum behindern, werden eliminiert.Erstens können Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsbedenken (EHS) ein Problem für neue Nanopartikel sein, da die behördliche Zulassung (z. B. das REACH-System der Europäischen Union (Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe)) erleichtert wird.Darüber hinaus haben eine Reihe von Lieferanten GNP-Verstärkungsmaterialien ausgiebig getestet, um besser zu verstehen, was beim Sprühen passiert.Graphenhersteller weisen schnell darauf hin, dass ihr Verfahren von Natur aus umweltfreundlicher ist als viele andere Zusatzstoffe, da GNP aus dem natürlich vorkommenden Mineral Graphit hergestellt wird.Die zweite Herausforderung besteht darin, genug zu einem erschwinglichen Preis zu bekommen, aber dies wird auch angegangen, wenn Hersteller ihre Produktionssysteme erweitern.
„Das Haupthindernis für die Einführung von Graphen in die Industrie war die Produktionskapazität der Graphenhersteller, kombiniert mit den historisch hohen Kosten des Produkts“, erklärt Tarek Jalloul von Lead Carbon Technologies, einem NanoXplore-Technologieprojekt.„Diese beiden Hürden werden überwunden und mit Graphen angereicherte Produkte treten in die kommerzielle Phase ein, da sich die Leistungs- und Preislücke verringert.Mein eigenes Unternehmen wurde beispielsweise 2011 gegründet und kann jetzt 4.000 t/t pro Jahr produzieren, laut IDTechEx Research (Boston) sind wir der größte Graphenhersteller der Welt.Unsere neue Produktionsstätte ist voll automatisiert und hat eine modulare Struktur, die bei Bedarf einfach repliziert werden kann.Ein weiteres großes Hindernis für industrielle Anwendungen von Graphen ist die fehlende behördliche Zulassung, aber dies geschieht jetzt.“
„Die Eigenschaften von Graphen könnten einen großen Einfluss auf die Farben- und Lackindustrie haben“, fügt Velzin hinzu.„Obwohl Graphen höhere Kosten pro Gramm hat als andere Zusatzstoffe, wird es in so geringen Mengen verwendet und bietet so positive Vorteile, dass die langfristigen Kosten erschwinglich sind.Entwicklung von Graphen-?Beschichtungen?
„Dieses Zeug funktioniert und wir können zeigen, dass es wirklich gut ist“, fügte Potts hinzu.„Das Hinzufügen von Graphen zu einem Rezept, selbst in sehr kleinen Mengen, kann transformierende Eigenschaften haben.“
Peggy Malnati is a regular contributor to PF’s sister publications CompositesWorld and MoldMaking Technology magazines and maintains contact with clients through her regional office in Detroit. pmalnati@garpub.com
Das Maskieren wird in den meisten Metallbearbeitungsvorgängen verwendet, bei denen nur bestimmte Bereiche der Oberfläche des Teils bearbeitet werden müssen.Stattdessen kann eine Maskierung auf Oberflächen verwendet werden, auf denen eine Behandlung nicht erforderlich ist oder vermieden werden sollte.Dieser Artikel behandelt viele Aspekte der Metalloberflächenmaskierung, einschließlich Anwendungen, Techniken und der verschiedenen Arten der verwendeten Maskierung.
Verbesserte Haftung, erhöhte Korrosions- und Blasenbeständigkeit und reduzierte Wechselwirkungen der Beschichtung mit Teilen erfordern eine Vorbehandlung.
Postzeit: 28. November 2022