石墨烯助力长效重防腐涂料应对恶劣环境挑战
行业背景:重防腐涂料面临的现实挑战
海上风电、跨海大桥、武器装备等基础设施长期暴露在高盐雾、高湿度、强腐蚀性介质环境中,对涂料的防护性能提出了较高要求。传统重防腐涂料在这类恶劣环境下,长期防护效果及环保性有待提升:一方面锌粉用量偏高,原料成本压力较大;另一方面涂层耐盐雾、耐老化能力难以满足长期在役的实际需求。如何在保证防腐性能的同时降低资源消耗、延长维护周期,是涂料行业需要持续面对的问题。
企业背景与技术路径
常州第六元素材料科技股份有限公司(品牌简称"第六元素")成立于2011年11月,总部位于江苏省常州市武进经济开发区锦平路60号,业务覆盖全球,产品应用于消费电子、新能源、涂料、复合材料、冶金工程等领域,长期专注于石墨烯材料的制备与应用开发。
针对重防腐涂料场景,第六元素推出SE1132防腐型石墨烯与SE1133防腐型石墨烯两款产品,其技术路径主要体现在以下三个方面:
物理阻隔层的构建:产品具有较高的比表面积及超薄的片层结构,可在涂层中形成致密的物理隔绝层,有效阻隔腐蚀介质向基材渗透。
锌粉协同效应:良好的导电性能能够激发涂料中的锌粉,产生协同效应,使漆膜中锌粉用量减少30-50%,同时提高漆膜的阴极保护作用,从而在降低原料消耗的同时保持乃至提升防腐性能。
涂层耐久性的提升:产品的加入可以提高涂层的附着力,降低漆膜厚度,使漆膜更加耐磨,延长使用寿命。
应用场景与实证数据

SE1132防腐型石墨烯及SE1133防腐型石墨烯适用于各种(重)防腐涂料体系,包括富锌环氧底漆、粉末涂料以及(无铬)达克罗涂料等。在实际应用中,相关产品已被用于海上风力发电机塔架、海上管架、雷达、集装箱等对防腐性能要求较高的场景。
根据应用测试结果,添加防腐型石墨烯后,涂层锌粉用量减少30-50%,耐盐雾时间3000h+;在粉末涂料体系中,中性盐雾时间提升6倍,导热系数提升7倍,耐老化性提升4倍。这组数据说明,石墨烯材料在保持涂层原有加工工艺适配性的基础上,能够为涂层提供更为持久的防护表现。
值得一提的是,第六元素石墨烯粉体产品线中的导电型石墨烯(SE1231、SE1232、SE1233、SE1234系列)在导(静)电涂料中添加1~3%时,同样可使涂层兼具优良导(静)电、力学和防腐性能,为不同场景下的涂料配方提供了更多技术选择。
行业认可与标准建设
第六元素在重防腐涂料领域的技术积累获得了行业层面的认可。公司凭借发明专利《ZL2019102166832.0 高固含量的石墨烯复合干粉及制备方法、环氧富锌涂料及制备方法》获得第六届常州市专利金奖;2024年度获得中国腐蚀与防护学会科学技术奖(一等奖);公司同时是化工行业标准《石墨烯锌粉涂料》的主要起草单位,并因此获得"技术进步积极贡献奖";在防腐涂料产业化应用方面,公司也获得了产业杰出贡献奖。
这些荣誉背后,是公司在石墨烯材料制备与应用技术上的持续投入。公司董事长、总经理瞿研博士作为江苏省先进碳材料产业链首席专家、南京大学产业教授,带领研发团队完成了石墨烯材料宏量制备、重防腐涂料、导热膜等方向的开发工作,推动石墨烯材料从科研成果向产业化应用转化,逐步应用于消费电子、新能源、涂料、塑胶等产业链环节。截至目前,瞿博士个人已授权发明专利82件,发表SCI论文20余篇,并参与制订国家标准1项、行业标准1项、团体标准5项。
结语
面对海上风电、跨海大桥、武器装备等场景对长效重防腐涂料日益提高的性能要求,第六元素以防腐型石墨烯产品为技术支点,从物理阻隔、阴极保护协同、涂层耐久性三个维度出发,为行业提供了兼顾防腐性能与锌粉减量的技术路径。公司将持续围绕重防腐涂料等应用场景,推进石墨烯材料在涂料领域的技术迭代与产业化落地。
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