石墨烯在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在六個(gè)方向，分別是防腐涂料、導(dǎo)電涂料、建筑隔熱涂料、海洋防污涂料、聚合物水泥防水涂料、阻燃涂料。涂料中添加石墨烯后，石墨烯能夠形成穩(wěn)定的導(dǎo)電網(wǎng)格，有效提高鋅粉的利用率，從實(shí)際效果來看，添加約5%的石墨烯粉，可減少50%鋅粉的使用量。在各類涂料中，目前石墨烯在重防腐涂料中的應(yīng)用最為廣泛。

重防腐涂料作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域的主要工程材料，它涉及到交通運(yùn)輸、石油化工、電力、海洋工程、建筑工程等部門，國(guó)際上已將重防腐涂料發(fā)展水平高低作為衡量涂料工業(yè)先進(jìn)程度的標(biāo)準(zhǔn)。

汽車靜電噴涂淺色底漆

汽車是重要的工業(yè)產(chǎn)品。作為汽車構(gòu)成系統(tǒng)中的有機(jī)組成部分，汽車塑件具有很好的市場(chǎng)空間。當(dāng)前汽車塑件涂裝普遍采用常規(guī)空氣噴涂方式作業(yè)。這種噴漆工業(yè)是以噴槍為工具，使用壓縮空氣為載體進(jìn)行生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，大量涂料以霧化形式散逸到空氣中，不僅成本昂貴，而且會(huì)造成較為嚴(yán)重的空氣污染?；谶@個(gè)原因，汽車及涂料企業(yè)一直把更具有經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的新型涂料作為汽車涂料的主要開發(fā)目標(biāo)。其中，靜電噴涂就是其中一個(gè)重要方向。

靜電噴涂以電場(chǎng)為涂裝載體，不但涂料利用效率高，成本相對(duì)降低，有利于環(huán)境保護(hù)，還具有生產(chǎn)速度快，裝飾性能高等優(yōu)點(diǎn)。汽車組成構(gòu)件中有很大一部分，比如說汽車車身、保險(xiǎn)杠、內(nèi)外飾件等，都是塑料制品，無法形成電場(chǎng)。為了實(shí)現(xiàn)靜電噴涂工藝，就要先在加工件表面先涂上一層導(dǎo)電底漆，然后在進(jìn)行靜電噴涂。當(dāng)前汽車噴涂導(dǎo)電底漆主要通過添加導(dǎo)電炭黑使涂料具有導(dǎo)電性。由此導(dǎo)致導(dǎo)電底漆顏色較深，為了美觀，往往要再噴涂一層底漆進(jìn)行遮蓋，然后再進(jìn)行正式的靜電噴涂。這種方法工藝復(fù)雜，也提高了成本，故此推廣難度較大。

使用石墨烯作為導(dǎo)電劑后，可以回避因?yàn)閷?dǎo)電劑帶來的底漆顏色變深問題，對(duì)于汽車靜電噴涂的改進(jìn)十分有利。數(shù)據(jù)顯示，加入2%到4%的石墨烯后，底漆涂層值為40 到50，完全可以滿足汽車靜電噴涂的色度要求。

導(dǎo)靜電涂料

石墨烯在導(dǎo)電涂料中的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是導(dǎo)靜電涂料。該種涂料表面電阻通常位于106 到109 之間，可以有效防止靜電導(dǎo)走現(xiàn)象發(fā)生，故而一般應(yīng)用于對(duì)防火、防爆等要求很高的場(chǎng)合。

比如石油、化工、鐵路、交通等行業(yè)貯油罐、輸油管道、油輪等貯油、輸油設(shè)備的內(nèi)外壁，煤礦、航空、紡織、糧食等行業(yè)設(shè)備的防腐涂料一般都是使用導(dǎo)靜電涂料作為防腐涂料，這樣既可以最大限度防止設(shè)備腐蝕，又可以避免電荷集聚產(chǎn)生靜電引發(fā)火災(zāi)事故的問題。石墨烯兼具良好的導(dǎo)電性和防腐蝕性，因而在導(dǎo)靜電涂料中應(yīng)用效果很好。

石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域的應(yīng)用

A、環(huán)氧富鋅漆

防腐涂料一直是涂料的重要分支之一，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中，大量金屬制品的使用使得設(shè)備防腐的要求很高，防腐涂料的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球每年因?yàn)楦g所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)萬億美元，遠(yuǎn)超自然災(zāi)害所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。在現(xiàn)有的環(huán)氧防腐涂料中加入石墨烯，處理在原有性能外，更提高了抗沖擊性、附著力、耐水性、硬度等指標(biāo)。在海洋工程、交通運(yùn)輸、大型工業(yè)設(shè)備及市政工程設(shè)施等領(lǐng)域的設(shè)備防腐方面應(yīng)用十分廣泛。

B、水性防腐涂料

環(huán)保涂料是當(dāng)前涂料開發(fā)的主要方向。水性涂料由于VOC 較低，因而成為環(huán)保涂料的重要發(fā)展目標(biāo)。水性涂料使用水作為分散劑，表面張力大，漆膜成膜性一直不夠理想。在水性防腐涂料中加入石墨烯，可以有效改善這一點(diǎn)。

石墨烯在阻燃涂料領(lǐng)域的應(yīng)用

石墨烯單體二次元結(jié)構(gòu)，分散到漆膜中層層相疊，形成致密的隔離層，可以起到防火阻燃作用。如果在涂料中加入樹脂，石墨烯還可以與樹脂分子發(fā)生交聯(lián)，進(jìn)一步強(qiáng)化隔離效果，阻燃效果得到加強(qiáng)。另外，石墨烯涂料燃燒后的產(chǎn)物除了二氧化碳與水外，還會(huì)在原處留下連續(xù)分布的碳層，從而再次提高阻燃效果。基于這個(gè)原因，石墨烯在阻燃涂料方面也有著很好的應(yīng)用。

石墨烯在高導(dǎo)熱散熱性涂料領(lǐng)域的應(yīng)用

石墨烯具有很高的導(dǎo)熱系數(shù)。在涂料中加入石墨烯，可以顯著改善涂料的導(dǎo)熱性能。因此，石墨烯改性就成為散熱涂料的一個(gè)重要發(fā)展方向。此外，石墨烯比表面積很大，漆膜中含有一定數(shù)量的石墨烯，可以使漆膜散熱面積大幅增加，有助于漆膜表面和內(nèi)部熱量的散發(fā)，使得內(nèi)外溫度趨于一致。由于石墨烯涂料具有很好的機(jī)械性能、耐腐蝕性和耐老化性，所以在許多條件嚴(yán)苛的使用環(huán)境中通常使用石墨烯涂料作為部件的散熱涂料。

石墨烯在高強(qiáng)度涂料領(lǐng)域的應(yīng)用

由于石墨烯的比表面積很高，因此具有很強(qiáng)的吸附力。涂料中添加石墨烯后，其在漆膜固化的過程中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，極大地增強(qiáng)了漆膜和底材的粘結(jié)性，漆膜更加穩(wěn)定，強(qiáng)度更好。試驗(yàn)結(jié)果顯示，加入石墨烯后，涂料的耐沖擊性能，耐摩擦性能，導(dǎo)熱性，耐候性及防腐性能都有了較大改善。