宁波材料所在石墨烯高效分散方面取得重要进展作者：，日期：2014-11-28/news/progress/201411/t20141128_4264864.html石墨烯是近十年来最为热门的研究方向，被认为是具有革命性意义的材料，全球多国都在积极布局石墨烯的研究争抢龙头地位。
目前，国内石墨烯的研究发展迅速，尤其是在石墨烯的低成本批量制备方向更是处在世界前列。
然而，至今国内在石墨烯的应用方面鲜有突破，这是因为得到的石墨烯易于再团聚，使得其无法充分发挥石墨烯的单片层优异特性。
因此，石墨烯的分散技术是制约石墨烯推广应用的关键技术瓶颈。
中科院宁波材料所“先进涂料与粘合技术”团队，自2013年11月起就将纳米材料的分散技术作为重要的研究方向之一，针对石墨烯的高效分散技术进行了深入的研究和大量的实验，近期取得了一些突破性进展。
在余海斌研究员的带领下，本团队合成出一种石墨烯的特种分散剂。
将该分散剂加入到含有石墨烯的溶液中，通过搅拌处理就可以得到单分散的水性、油性石墨烯分散液，并创造性地制备出易于再分散的石墨烯粉体(见图1和2)。
目前，我们将其应用于一些涂料领域显示出性能的巨大改进（见图3）。
该分散技术有助于石墨烯在防腐涂料、防静电涂料、导电油墨、透明导电膜、超级电容器、电池材料、散热材料等领域的应用取得突破性进展。
目前，该项技术及相关产品已申请14项国家发明专利。
该研究成果对石墨烯的产业化应用具有明显的推动作用。
图1:石墨烯分散液和可再分散石墨烯粉体的制备示意图图2:分散石墨烯的TEM照片图3:石墨烯改性环氧防腐涂料的电化学表征第86期科技沙龙——“石墨烯在涂料行业中的推广与应用”摘要发布机构：学会部浏览次数：266 发布时间：2014-08-07【大中小】【保护色】【关闭此页】【打印此页】主题：石墨烯在涂料行业中的推广与应用领衔专家：刘兆平（研究员）孙行（高工）举办时间：2014年7月26日14:00-17:00刘兆平博士先详细介绍了石墨烯产品，石墨烯是目前已知最薄，强度最高的材料，具有优异的导电、导热、抗腐蚀等特性，在涂料领域具有很好的应用前景。
通过探索石墨烯在涂料领域的应用技术，如石墨烯改性分散技术等，迎合涂料产业提升发展之需要，对于促进宁波市石墨烯产业及高性能粉末涂料产业的发展具有重要意义。
东海粉末周丽经理：粉末涂料是完全不含有机溶剂以粉体形态涂装并能形成牢固涂层的新型环保型涂料，是涂料产业发展的重要方向之一，正越来越多地受到学术界和产业界的重视，市场前景广阔。
粉末涂料可分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料，其中热固性粉末涂料是粉末涂料的主流品种，按其成膜聚合物的不同又可分成聚酯型、环氧型、聚氨酯型、丙烯酸型及其混合型等几大类。
其中环氧粉末涂料以其优异的附着力和耐腐蚀性能在热固性粉末涂料中占有很大的比例，但是通常环氧树脂固化后呈脆性，导致环氧粉末涂料的韧性相对较差，限制了其应用范围的进一步扩大。
聚酯粉末涂料具有较好的耐候性，但对于高腐蚀环境，特别是海洋环境来说，其防腐蚀性能有待进一步提高。
据美国的Frost＆Sullivan(弗若斯特沙利文)市场咨询公司预测，由于70～80％的轮船和集装箱由亚洲制造，所以亚洲特别是中国涂料市场将步入高成长期。
据Impact Marketing Consultants公司的咨询报告称，全球海洋用途涂料的市场达到约26亿美元，我国海洋涂料市场，将在船舶和集装箱制造业以及跨海大桥、海上石油平台和沿海港口兴建等因素的推动下，保持年30%以上的增长速度，作为环保无污染的粉末涂料，将有更加广阔的发展空间。
特别是宁波市海洋经济的发展，对军舰、潜艇、集装箱、港口设备用防腐涂料的需求极大，但这些重要领域的应用也对粉末涂料提出了更高的性能要求，传统的粉末涂料已经不能满足其应用需求，急需改善粉末涂料的耐腐蚀等性能。
石墨烯是近年来才被发现的二维碳原子晶体，它被认为是富勒烯、碳纳米管( CNT)、石墨的基本结构单元，是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料。
石墨烯的结构非常稳定，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定，并且石墨烯的片层状结构使其能够在涂层中起到屏障作用，从而防止腐蚀性介质在涂层中的渗透作用，保护底材。
本项目拟系统研究石墨烯的改性分散技术，制备石墨烯改性环氧树脂和表面改性石墨烯，进而制备石墨烯改性环氧粉末涂料、石墨烯改性聚酯粉末涂料、石墨烯改性环氧聚酯粉末涂料等系列产品，探索所得石墨烯改性粉末涂料在军舰、潜艇、集装箱、港口设备防腐涂装等方面的应用。
本项目若有所建树将对于促进宁波市石墨烯产业及高性能粉末涂料产业的发展具有重要意义。
扬泰科技林德总经理：作为我国未来建筑领域的高科技创新防水建材产品（复合配方）已日益得到政府、社会和市场的认可和接受，然而，如果仅考虑材料价格这一因素，来推广使用科技含量极高的防水建材产品以及制定相应的标准规定，将对这一颇具发展前景的产业起到消极作用。
本报告围绕石墨烯增强防水涂料及相关配套技术领域来阐述石墨烯增强防水涂料集成技术的综合性能和经济优势，进而论证传统的防水技术将会在政府的正确引导和市场的需求下逐渐被新型的石墨烯增强防水集成技术所替代。
随着现代科学技术的发展，防水新材料的开发层出不穷，市面上现有的防水材料已达两千多种。
始终如一的高产品质量；满足客户需求的物流系统；建筑工地的合理化等都是建筑防水集成技术成功的关键。
目前，在出厂前就被做成产品，通过高度发达的物流系统完成供货，采用特殊的应用技术实现机械化输送和施工等手段使得建筑防水集成技术的构想逐渐成为现实，它们不仅带来了许多机会，也给商家们提供了从原材料到市场的成功依靠，即从市场分析、原料选择、科学配方、生产技术、物流系统、施工应用技术直到用户的培训和应用服务。
如果我们仔细留意一下，就会发现日常生活中我们身边的建筑总是或多或少的存在下列问题，给我们的生活造成很多不便:天气晴朗时建筑工地上灰尘飞扬、喧乱无章；阴雨天时建筑工地、大街上满地泥浆；建好的房屋外墙体因为漏水而一块一块的剥落；漂亮的瓷砖突然间掉落几块；厨房、卫生间的瓷砖用了不多久就开始出现裂缝、发潮、发霉，并纷纷掉落；隔壁的声音总能传进我的耳里；特别是每当寒冷的冬天来临时，屋里总是很冷，暖气的热量不知道跑到哪里去了；夏天又总是很热，空调耗电量一直居高不下。
人类有限的能源就这样不知不觉地被浪费。
大量二氧化碳的排放，也导致全球温度不断变暖，人类赖以生存的环境受到了威胁。
让我们再看看使用了现代集成技术的建筑，不但见不到上述的问题，而且还是那么的绚丽多彩，富有个性。
然而，随着科学技术的进步以及人们对居住环境要求越来越高，我们国内现有的传统的建筑防水材料如卷材和聚氨酯防水涂料、JS 防水涂料及其施工方式已远远不能满足人们对建筑防水质量的要求。
材料科学与化学新工艺的迅速发展给建筑防水技术带来巨大的变革，使得许多防水产品也能够以干粉状或胶状生产出来。
以前不能做到或不能达到规定要求的产品通过添加微量的助剂得以实现。
现代化学添加剂在建筑防水技术中的使用，极大的提高了最终产品的性能以及扩大了应用范围。
添加不同的化学添加剂可以改善和优化如下性能：产品的施工性能如可塑性（加速或推迟凝固）、稠度、溶解度、发泡性、润滑性等得到改善；产品的最终性能如抗渗强度、粘结强度、耐腐蚀、密封性等得到进一步提高。
目前，扬泰的技术人员通过技术攻关，在满足一定性能要求的前提下成功的将原材料按科学配方制备成均匀干燥的石墨烯粉粒混合物以及将乳液和石墨烯共聚成满足一定性能要求的可以直接涂刷的涂料。
针对不同的用途，扬泰的技术人员可以配制出多种不同用途的石墨烯增强建筑防水涂料，其产品品种丰富多彩，具有强大生命力。
与传统防水材料相比，使用石墨烯增强防水涂料具有以下优势：1）工厂生产自动化，产品质量稳定，可以保证和提高建筑施工质量，如粘结强度高，防开裂，防剥落，防渗水性能好等；2）随时随地可以供货，用多少，混多少，无损失浪费；3）满足机械化施工，可降低劳动强度进而节省人工费用，对材料生产商和最后用户都更加经济；4）与传统防水涂料相比，使用石墨烯增强防水涂料的涂层薄，不仅能大大节省产品使用量，同时也有助于提高施工质量，成倍提高工作效率，进而降低建筑造价，极大地提高建筑的综合效率；5）可按照不同的要求/配方配制适用于不同建筑部位的防水产品，生产的灵活性高，新产品层出不穷；6）建筑工地无灰尘，利于文明施工和保护环境，并能极大减少疾病传染；7）使建筑节能达到50%以上；8）石墨烯增强防水涂料尤其是石墨烯干粉型防水涂料属无机材料，无毒无味，利于健康居住，是真正的绿色环保材料。
随着生活水准的提高，人们对住宅建筑的质量要求也越来越高，特别是房屋的坚固性、隔音、隔热、美观等方面。
石墨烯系列建筑增强防水涂料能普遍推广是因为它能同时满足许多要求以及适用于不同的用途。
作为新型绿色节能建筑材料，石墨烯增强防水涂料系列产品符合可持续发展策略，目前已经被列为宁波市政府重点支持和开发的项目之一。
由于受区域运输的经济性限制（类似水泥产业），这类建筑用石墨烯增强防水涂料生产工厂必将在全国各地区设立，才能形成具有强大生命力的新兴产业。
通过石墨烯和胶结料之间互相取长补短，改性后的石墨烯增强防水涂料适用于建筑的不同部位，不仅可以改变传统的施工工艺,同时还可以综合解决建筑上的各种问题，提高建筑工程质量。
目前国内的建筑防水市场特别巨大,扬泰作为该行业的龙头企业，已经有20余年的产供销历史,是一个符合国家政策导向的高新技术产业，具有完善的产品研发体系和独有的企业文化,投资前景广阔。
海腾新材料有限公司陈慧雪总经理：如何使石墨烯材料在环氧树脂中的均匀稳定分散，如何获得高防腐性的环氧树脂-石墨烯复合材料的制备，双组分喷涂型环氧树脂-石墨烯重防腐涂料的施工性。
第一阶段：含石墨片-石墨烯填料的化学改性环氧树脂重防腐涂料的制备及其防腐性能考察——利用填料阻止分子扩散的原理，结合石墨烯材料在防腐领域潜在的优异表现，将石墨烯材料引入上述改性环氧树脂涂层体系。
利用电化学测试、盐雾试验、浸泡实验和氙灯老化实验等评价手段测定所制备涂层的防腐蚀和抗老化性能另一方面细小的裂纹在涂层受到外界作用力时，可以有效的吸收能量，提高了涂层的力学性能，从而增加了涂层的耐磨性。
在含石墨烯1%的涂层中，由于石墨烯的含量过大，石墨烯发生了团聚，使得涂层中裂纹较多并且较大，一方面腐蚀介质相对容易到达基底，另一方面较大的裂纹降低了涂层的力学性能，使得涂层耐磨性下降。
第二阶段：环氧树脂的化学改性及筛选高性能环氧树脂-石墨烯重防腐涂料的制备及其防腐性能考察。
