涂料论文高分子材料论文化学论文.docx

1、涂料论文高分子材料论文化学论文涂料论文-高分子材料论文-化学论文文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印 随着我国经济和制造水平的不断提升，我国涂料工业发展迅猛,成功应用于我们的生产和生活中，在成为世界第二大涂料生产国后, 国人对涂料的关注更是热振，越来越多的朋友参与到涂料的研究中，本文整理了10篇优秀的涂料论文，供大家阅读。 涂料论文（精选10篇）之第一篇：石墨烯在涂料领域中的应用进展 摘要：石墨烯涂料除具有传统涂料的特性外, 更具备无机物特性, 涂膜与基质相同, 具有安全环保, 防水透气、耐碱、耐沾污、防火、耐候, 不褪色, 抗菌防霉, 不会造成二次污染等特性。对石墨烯在涂料领域

2、中的应用进展进行了综述。 关键词：石墨烯,功能涂料,应用,进展 20世纪70年代, 石墨烯的研究开始进入人们的视野。最早进行应用研究的是Clar等人, 他利用化学合成方法制得共轭体系的石墨烯片。随后由Schmidt等人合成出石墨衍生物, 该衍生物存在不同边缘修饰基团, 具有独特的应用价值。最早以石墨烯为原料参与材料制备的先驱是Geim等人, 该团队通过机械力剥离法制得二维原子晶体的石墨烯。 石墨烯具有独特的材料性能:理论比表面积高达2 600 m2/g, 力学性能达1 060 GPa, 室温下电子迁移率为15 000 cm2 (Vs) -1, 导热性能为3 000 W (mK) -1。除此之外

3、, 石墨烯还具有其他优异特性, 如半整数的量子霍尔效应、永不消失的电导率等性质。正是由于石墨烯独特的物理结构和化学性质, 激发了物理、化学、材料等领域研究人员的极大兴趣, 一场碳化学的 悄然兴起1。 作为目前发现的厚度最薄、强度最高、导电导热性最强的一种新型纳米材料, 石墨烯被称为黑金、新材料之王。科学家甚至预言, 石墨烯将会掀起一场席卷全球的颠覆性新技术、新产业 。 鉴于石墨烯具有电子迁移率高、热稳定性好、导电性优异、硬度高等优点, 近年来研究人员将石墨烯应用于涂料领域中, 其表现出的作用主要有两个, 一是赋予涂料新的功能性, 比如导电性、隔热性等, 另一个是提高和改善涂料的现有性能, 比如

4、环保性、防腐性等。 石墨烯应用于涂料中可制备纯石墨烯涂料和石墨烯复合涂料, 前者主要是指纯石墨烯在金属表面发挥防腐蚀、导电等作用的功能涂料;后者主要是指石墨烯首先与聚合物树脂复合, 然后以复合材料制备功能涂料。石墨烯可显着提升聚合物的性能, 因此石墨烯复合涂料成为石墨烯的重要应用研究领域。石墨烯在导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料等涂料体系中均可以大幅提高涂料的综合性能, 如降低涂层厚度, 增加对基材的附着力, 提升涂层耐磨性, 并使涂料具有绿色环保性2,3。 1 石墨烯在涂料中的应用进展 1.1 石墨烯防腐涂料 据相关统计, 全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7 00010 000亿美元, 约是地

5、震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍。利用石墨烯优异的电学性能可制得性能卓越的防腐涂料。 一般的防腐涂料涂覆在金属上需要定期维护, 只能实现短期内的防腐, 而加入石墨烯的防腐涂料, 则可以延缓金属的腐蚀速度, 显着节约成本。2015年, 江苏道森新材料有限公司成功研发出石墨烯防腐涂料, 填补了国内外将石墨烯应用于防腐涂料的空白。济宁利特纳米技术有限责任公司于2014年底在山东省落成首条吨级石墨烯生产线, 通过对石墨烯粉体材料进行大规模表面改性和分散技术研发, 掌握了石墨烯防腐涂料的关键制备工艺, 实现大规模生产, 达到年产6001 000 t的产能。此外, 宁波飞轮造漆有限责任公司也

6、在致力于石墨烯防腐涂料方面的研究及生产4。 石墨烯作为一种新型的防腐材料, 在常用的环氧防腐涂料中通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应, 而且具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点, 其防腐性能超过现有的重防腐涂料, 可广泛应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等的涂装保护。 1.2 石墨烯改性无机涂料 达克罗处理是由一片片各自覆盖铬酸化合物的锌片组成, 形成的壁垒效应、钝化作用、阴极保护作用, 使涂层具有极佳的防腐性能。但因此引入了有害的铬离子, 寻找替代的材料是当务之急。 石墨烯改性无机涂料可以解决现有无机涂料在金属表面

7、附着力差的问题, 无需对金属表面进行喷砂处理或只需进行低表面处理, 便可获得良好的附着力效果。沈海斌等的研究结果表明:不添加铬离子化合物而换成添加石墨烯, 可有效提高达克罗涂料的防腐蚀性能及耐磨性, 同时涂层的耐高温性及加热后的耐腐蚀性能也很优异。这一工艺在消除铬重金属污染方面具有突出的环保价值5。 1.3 石墨烯阻燃涂料 石墨烯的二维片层结构, 使其在涂层中层层叠加, 形成致密的物理隔绝层, 起到突出的物理隔绝作用, 提高涂层的阻燃性能;石墨烯还可以与树脂进行交联复合, 形成一层致密的保护膜, 起到阻隔空气的作用, 从而发挥阻燃的效果;在高温下, 石墨烯涂层会生成CO2和水, 并生成更致密连

8、续的炭层, 起到进一步的阻隔作用, 从而提高涂料的阻燃性能。 石墨烯的导热系数高, 将其用于建筑隔热涂料中可有效降低建筑物的内部温度, 增强节能效果。 1.4 石墨烯抗静电涂料 抗静电涂料广泛用于电子、电器、航空及化工等各个领域, 随着现代科技的发展, 对其抗静电性能的要求越来越高。石墨烯所具有的高导电性、强力学性能等特点, 有利于制备高性能、高强度的抗静电涂料。 1.5 石墨烯导电涂料 石墨烯的共轭结构使之具有很高的电子迁移率和优异的电学性能, 这是人们最希望可以利用的性能之一。传统的导电涂料通过加入导电性物质作为添加剂来达到涂膜导电的目的。导电性添加剂通常为金属或金属氧化物颗粒 (如银粉、

9、铜粉、氧化锌等) , 以应用较为广泛的银粉为例, 其用量、粒径和形态都对涂料的导电性能有很大影响。相比银粉, 石墨烯除了有很好的导电性能外, 还具备优异的机械性能及热性能, 是极佳的导电涂料添加剂。 1.6 石墨烯高导热散热性涂料 石墨烯的导热系数为5 300 W (mK) -1, 高于碳纳米管和金刚石。石墨烯改性散热涂料具有高的热导率, 同时, 石墨烯的高比表面积使其可充分填充在涂层中, 增大了涂层的散热表面积, 从而能够降低物体表面和内部的温度。石墨烯改性散热涂料能够长期在高温下工作, 耐磨性、抗冲击性强, 具有很好的耐候性, 耐盐雾老化、酸碱老化及光照老化等, 在各种极端环境下均可使用。

10、可以用于需要散热的物件, 如LED、工业设备、汽车零部件等。 1.7 石墨烯在水性涂料中的应用 石墨烯与各种涂料树脂通过物理共混、原位聚合和溶胶-凝胶技术等法复合;或用偶联剂修饰等工艺, 这些工艺在改性水性涂料中均已证实可行, 且涂料性能改进明显。 国内发表的石墨烯改性水性涂料的论文和专利多是实验室成果, 要达到实用并产业化还有很多研发工作要做6,7。 1.8 石墨烯在防火涂料中的应用 石墨烯在防火涂料中的应用已经在世界范围内得到相当重视, 相应的研究工作也已广泛展开。石墨烯-聚合物复合涂层增强了防火涂料的热稳定性和阻燃性能。石墨烯与其他阻燃剂协同作用能进一步提高气体阻隔性能, 抵御火灾时有毒

11、、易燃气体的散逸。石墨烯在高温下具有增强和保持涂层表面完整性的能力, 有助于延迟结构坍塌的发生。预计未来石墨烯在防火涂料中的应用将会在配方优化和与现有阻燃材料、涂层技术相结合等方面被进一步深入研究8。 1.9 石墨烯防污涂料 于欢9以石墨烯/TiO2复合材料替代氯化亚铜毒性防污剂, 考察了水性聚氨酯涂层的耐生物附着性、表面性能、力学性能和耐水性能, 得到了性能优良的海洋防污涂层。 刘文超10以氧化石墨烯作为纳米银的载体, 制备了氧化石墨烯/纳米银复合材料。抑菌圈试验表明, 复合材料具有很高的稳定性以及良好的抑菌性和明显的杀菌效果, 可用于制备海洋防污涂料。 1.1 0 石墨烯抑菌涂料 研究发现

12、, 在石墨烯表面, 细菌的细胞无法生存, 而它对人类细胞却无不良影响, 因此石墨烯可用于制做绷带、食品包装甚至抗菌T恤。蒋保江11采用原位化学还原方法制备了Ag/石墨烯复合体, 并以大肠杆菌为受试菌株, 测试了该材料的抑菌效果。试验结果表明:Ag/石墨烯复合体对大肠杆菌具有优异的抑菌性能。利用石墨烯的抗菌性制备的抑菌涂料可应用于医院、医疗器械、食品储运、幼儿园、厨房、卫生间等需要防菌抑菌的场合。 1.1 1 石墨烯自修复涂料 利用石墨烯的高硬度、高强度、高韧性、高透明性可制备用于汽车、家具、地板、文物等领域的保护涂料, 并有望获得具有抗划伤以及轻微划伤自修复功能的涂膜12。 1.1 2 石墨烯

13、风电涂料 常州第六元素科技股份有限公司与江苏海力风电设备科技有限公司、江苏道森新材料有限公司签订了石墨烯防腐涂料战略合作框架协议, 将共同研发用于海上风电设备的以石墨烯为主体的烯锌型防护涂料。该新开发的烯锌型重防腐涂料, 充分利用了石墨烯良好的遮盖性及导电性, 其防腐性能超过传统的环氧富锌重防腐涂料4倍以上, 并且该涂料可以做到薄涂、增加涂布面积及提高涂料使用率。 江苏海力风电公司总经理沙德权表示, 这项技术将填补国内外将石墨烯运用于风电防护涂料领域的技术空白, 打破国外产品的垄断局面, 推动我国风电产业设施涂料的国产化进程, 大幅提高设备的抗腐蚀能力, 降低设备维护成本, 实现绿色能源高效产

14、出13。 2 结语 石墨烯具有高比表面积、快速导电性、优异的化学稳定性、突出的力学性能、高导热性等, 可以大幅提高涂料的综合性能, 如降低涂层厚度, 增加对基材的附着力, 提升涂料防腐性、耐磨性等, 赋予涂料导电性, 阻燃性等, 并使涂料具有绿色环保性。随着研究的深入开展, 石墨烯在涂料领域中必将有广阔的研发空间和市场应用前景。 参考文献 1杨林, 王天华, 易莎莎, 等.国内外石墨烯应用研究发展与展望J.化学工程与装备, 2015 (9) :1 -165. 2周晓航, 方鲲, 李玫.石墨烯及其应用技术上的研究开发J.新材料产业, 2015 (2) :66-72. 3康永, 艾江.石墨烯涂料产

15、业发展现状及未来趋势J.乙醛醋酸化工, 2015 (8) :32-34. 涂料论文（精选10篇）之第二篇：涂料行业风险分析与安全管控 摘要：近年来, 我国涂料工业迅猛发展, 已成为世界第二大生产国, 仅次于美国, 涂料的发展越来越受到国人的关注, 也吸引越来越多的人进入涂料行业。开展涂料企业风险分析和安全管控对指导生产、维护人民生命财产安全都具有十分重要的现实意义。 关键词：涂料行业,风险分析,安全管控 涂料产品和原料涉及易燃、易爆有机挥发性溶剂、树脂等成膜物质以及其他颜料、填料、助剂等, 甚至有易制爆、剧毒化学品。涂料生产工艺具有敞开、间歇等特点1, 同时自动化程度不高, 生产过程风险点多面

16、广, 潜在燃烧、闪爆风险较大。 1 生产工艺过程风险分析 1.1 涂料生产工艺流程 树脂、颜料、溶剂和树脂、固化剂、助剂、溶剂有配料, 分散, 研磨调漆, 过滤, 检测, 包装消泡剂、分散剂等助剂。 1.2 涂料生产工艺过程风险分析 生产设备是叉车提升机隔膜泵等抽料设备, 分散是高速分散机, 球磨机砂磨机三辊机, 高速分散机, 风险类型:配料是机械伤害火灾、 , 分散研磨和调漆是机械伤害火灾, 工艺过程配料是过滤, 分散是试验检测, 研磨包装, 生产设备配料是罗筛振动筛袋式过滤器管式过滤器自清洗过滤机, 分散是水帘柜烤箱粘度计比色箱, 研磨是叉车提升机隔膜泵等抽料设备, 风险类型配料是火灾,

17、分散是火灾闪爆研磨是机械伤害着火。 2 储存和典型物料风险分析 涂料产品和原料的储存方式方法主要是隔离、隔开和分离2三种, 储存环节因堆垛、码高、禁忌性物料混存、违规分装或开盖检查等容易引起火灾 。 2.1 硝化棉及其硝化纤维素溶液 此类物质是硝基涂料常用的原料, 属于一级易燃固体, 遇到明火、高温、氧化剂和有机胺类化合物都会发生燃烧和 , 已被列入易制爆危险化学品名录。完整包装的硝化棉需恒温、恒湿单独储存并严格管控, 开包的硝化棉由于润湿剂的挥发, 致使空气中水汽、包装中游离酸的作用, 引起硝化棉产品发生水解、分解反应, 导致硝化棉自燃。 2.2 过氧化甲乙酮 该物质是不饱和聚酯和聚氨酯漆的

18、固化剂, 甲基乙基酮与过氧化氢反应制得, 具有易燃、 、有毒等特性, 受到剧烈震动、撞击和摩擦会发生 , 与氧化物、还原剂、酸碱等会发生剧烈的反应。 2.3 炭黑 炭黑是涂料行业常用的一种黑色颜料, 属于易燃自燃固体, 与强氧化剂发生剧烈反应, 与空气形成 性粉尘, 受潮、阳光直射等会蓄热自燃。 2.4 各类色浆 色漆调配中常常会用到各类色浆, 为提高生产效率, 企业会预制各类色浆半成品备用, 因色浆中华蓝、炭黑、铝粉、甲苯胺红、铬黄等颜料未经充分研磨, 且未严格密封, 内部缓慢氧化集聚热量, 引起自燃。 3 现场安全管理风险分析 3.1 厂房内功能区域风险分析 厂房车间内搅拌、研磨、分装、调

19、配等作业区、物料区、固定设备与移动设备区、人行通道等功能性区域相互挤占, 以及交叉作业现象普遍存在, 敞开式工艺和静电的客观存在等成为闪爆、燃烧事故发生的温床。 3.2 设备设施的本质安全风险分析 由于涂料行业的迅猛发展、安全生产体制机制的演变和人们对涂料行业的认知水平, 致使目前涂料行业消防设施、静电设施、防雷设施等在设计、施工阶段本质安全性不高, 同时叠加检维修、更新、维护过程中设备选型、安装等问题, 加剧了本质安全的紧迫性。 3.3 人的行为安全风险分析 受人的认知和心理、情绪等因素影响, 三违现象时有发生, 时刻威胁着人民生命财产安全。 4 风险管控 4.1 储存环节风险管控 严格危险

20、化学品出入库核查登记管理和一书一签, 掌握每种危险化学品的理化特性和库存数量, 做到不了解不入库。根据危险化学品的理化特性选择合适的储存方式分类、分区、限量储存, 科学设置墙距、柱距、垛距与垛高, 并定期巡查, 确保堆垛稳定、无泄漏, 严禁分装、开桶取样验货等现象发生。 4.2 设备设施本质安全管控 涂料企业设备设施的本质安全主要包括静电设施连接的规范性和适用性以及安全设备设施的完整性、选型的符合性和适用性。譬如仓库、车间的可燃气体 设施必须与排风扇联锁, 卧式砂磨机必须安装电接点压力表和温度计, 以及静电连接支线应与防雷地网干线直接牢靠接触相连, 严禁采用压缩空气直接对溶剂桶加压的方式抽取易

21、燃易爆危险化学品等。 4.3 生产环节安全管控 涂料企业生产车间功能分区主要有:原料暂存区、配料区、生产区、分装区和半成品暂存区、移动设备设施存放区和人行通道。上述区域占据车间的不同位置, 风险点多且相互影响, 一旦发生事故, 难以控制。 4.4 人的不安全因素管控 强化教育培训, 完善公司制度, 反三违, 构建人人讲安全的氛围, 不断提高人的风险识别管控水平。同时掌握人的心理情绪, 合理引导宣泄。 结束语 我国涂料行业多以敞开式生产为主, 风险点多面广, 相互影响。通过识别分析, 强化储存、生产和设施设备的本质安全等关键环节的管控, 构建人人讲安全的氛围, 实现涂料行业的长治久安。 参考文献 1马新华, 胡义铭, 包晓跃.AQ5204-2008涂料生产企业安全技术规程释义用M. :中国标准出版社, 2009. 2常用化学危险品贮存通则, GB156031995S.