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グラフェン亜鉛豊富プライマー

概要
推奨製品

グラフェン（Graphene）は、炭素原子がsp²混成軌道で結合して一つの二酸化物の六角格子構造に密に詰め込まれた新しい材料です。グラフェンは優れた光学的、電気的、機械的特性を持ち、材料科学、マイクロナノ加工、エネルギー、バイオ医療および薬物送達において重要な応用展望があり、将来の革命的な材料と考えられています。

イギリスのマンチェスター大学に所属する物理学者アンドレ・ガイムとコンスタンチン・ノヴォセロフは、グラファイトからグラフェンを成功裏に分離した功績により、2010年にノーベル物理学賞を受賞しました。グラフェンの一般的な粉末製造方法には、機械的剥離法、REDOX法、SiCエピタキシャル成長法、化学気相成長法（CVD）があります。

基本パラメータ

色グレー
主剤: 固化剤 =25:3
施工ブラシ塗装、スプレー塗装、ローラー塗装が可能
この構成は、樹脂、亜鉛粉、グラフェンを主な原材料とし、増粘剤、充填材、添加剤、溶剤および硬化剤で構成されています。

製品特性

製品の特徴

優れた防腐性能があります。グラフェンのシート層構造を使用したグラフェン亜鉛粉下地塗料は、密接な物理的絶縁層を形成し、製品の耐食性を大幅に向上させます。グラフェンの高い比表面積、優れた電気伝導性、強度、靭性および遮蔽性能により、防腐塗料分野で優れた性能を発揮します。
亜鉛粉の利用効率を向上させる。従来のエポキシ亜鉛リッチプライマーには、亜鉛粉の使用効率が低く、添加量が多く、厚膜塗装が容易に龜裂に入るなどの問題がある。グラフェンを添加することで、グラフェンの導電性を利用して、低い亜鉛粉含有量で導電ネットワークを形成し、亜鉛粉の利用効率を向上させるとともに、塗料全体の防腐能力を強化する。
耐塩水噴霧性が向上する。グラフェン亜鉛粉プライマーでは、グラフェンの遮蔽効果により、腐食性媒体の浸透が遅れ、塗料内の電解質濃度が低下し、金属亜鉛の電化学腐食消費が遅延される。これにより、塗料中の金属亜鉛が長期間陰極保護の役割を果たし、塗料の耐塩水噴霧性が大幅に向上する。
環境性能。グラフェン亜鉛粉下塗り剤における亜鉛粉の量が減少しているため、溶接工程で発生する酸化亜鉛の煙も減少し、環境への影響を低減し、より環境に優しいものとなっています。
優れた総合性能。グラフェン亜鉛粉下塗り剤は、エポキシ亜鉛豊富塗料の陰極保護効果とガラスフレーク塗料の遮蔽効果を持ちながら、優れた靭性、接着性、防水性、硬度も備えています。これらの総合的な特性により、防腐効果を確保しながら、グラフェン亜鉛粉下塗り剤はより広い適用範囲と高いコストパフォーマンスを実現しています。
熱安定性と化学的安定性。グラフェンは優れた熱安定性と化学的安定性を持ち、高温条件下や腐食性または酸化的な環境でも安定していれば、さらに塗料の耐久性和信頼性を向上させます。

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製品使用

海洋工学: グラフェン亜鉛粉プライマーの防食性能は既存のエポキシ亜鉛豊富塗料よりも優れており、広く海洋工学の塗装保護に使用できます。
輸送: グラフェン亜鉛粉プライマーは、船舶や橋梁などの輸送機器の塗装保護に使用できます。
大型工業設備: グラフェン亜鉛粉プライマーは、油タンクや化学設備などの大型工業設備の塗装保護に使用できます。
特殊なエンジニアリング施設: グラフェン亜鉛粉プライマーは、原子力発電所や空港施設などの特殊なエンジニアリング施設の塗装保護に使用できます。

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支援方案:

グラフェン亜鉛豊富プライマー + エポキシ雲鉄中間塗料／エポキシ厚糊中間塗料 + アクリルポリウレタントップコート／ポリウレタントップコート／ポリシリコントップコート／フッ素トップコート／エポキシトップコート／アルキドトップコート／グラフェントップコート／塩化ゴムトップコートなど

施工上の注意：

この製品は大半の亜鉛系ペイントと同様、塗膜が長期間露出すると亜鉛サルトが生成されるため、次の塗装を行う前に完全に洗浄する必要があります。さもないと層間の接着性に影響します。
基材の温度は露点より3°C以上高いことが必要で、基材の温度が5°C以下の場合は塗膜が硬化しないため施工してはいけません。
高温期の施工では乾燥吹きが発生しやすいため、乾燥吹きを避けるために希釈剤を調整してください。
この製品は製品パッケージまたは本マニュアルの指示に従い、専門の塗装作業者が使用することをお勧めします。

鋼材表面：

油や錆などは徹底的に除去し、錆取り規格Sa2.5に達し、粗さが30um-75umになるようにしてください。手作業による錆取り方法を使用する場合、St3レベルの錆取り規格に達する必要があります。

コンクリート表面：

コンクリート表面は平坦で、乾燥しており、浸水や浮き水がない必要があります。油や化学物質で汚染された基材は、洗剤、苛性ソーダ、または溶剤で洗浄することができ、火焙り、蒸気吹き付けなどの方法でも処理できますが、基材を損傷してはいけません。

予防策

製品涼しく換気の良い場所に保管し、雨や直射日光を避け、衝突を避けて火源から隔離する必要があります。
工事現場では花火厳禁です。塗装作業員はゴーグル、手袋、マスクなどを着用し、塗料が皮膚に接触したり、塗料の霧を吸い込んだりしないようにしてください。
この製品の塗装および使用に関するすべての作業は、各種関連する国の衛生、安全および環境保護規則および標準に従って実施する必要があります。
この製品の使用に関して疑問がある場合は、技術サービス部門までご連絡ください。

補足: グラフェンについて - 物理化学的性質

1. 物理的性質:

電気伝導性と光学的特性	グラフェンにおける炭素原子の配置は、spハイブリッド軌道で結合する石墨の単原子層と同じであり、以下の特性を持っています：炭素原子は4つの価電子を持ち、そのうち3つの電子がsp結合を生成します。つまり、各炭素原子はpz軌道に位置する非共有電子を提供し、隣接する原子のpz軌道は面に対して垂直に配置されπ結合を形成します。新しく形成されたπ結合は半満たされた状態にあります。研究により、グラフェン内の炭素原子の座標数は3であり、隣り合う2つの炭素原子間の結合長は1.42×10メートルで、結合間の角度は120°です。さらに、σ結合によって他の炭素原子と六角形の環を形成する細胞状の層構造の他、各炭素原子の層面に対して垂直なpz軌道は、全体の層を通じて複数の原子にわたる大きなπ結合（ベンゼン環に類似）を形成し、優れた電気的および光学的特性を持つことが確認されています。
機械的特性	グラフェンは知られている中最も強い材料の一つですが、非常に延性があり曲げることができます。グラフェンの理論的なヤング率は1.0TPaで、固有の引張り強さは130GPaです。水素プラズマによって変更された還元グラフェンも非常に優れた強度を持ち、平均モジュラスは0.25TPa以上です。グラフェンシートで構成されるグラファイトペーパーには多くの穴があるため、このグラファイトペーパーは非常に脆いです。しかし、機能化グラフェンから作られた酸化機能グラフェンのグラファイトペーパーは極めて強靭です。
電子効果	室温でのグラフェンのキャリアモビILITYは約15,000 cm/(V・s)で、これはシリコン材料の10倍以上に相当し、既知のキャリアモブILITYが最も高い物質であるインジウムアンチモン（InSb）の2倍以上です。特定の条件、例えば低温下では、グラフェンのキャリアモブILITYは250,000 cm/(V・s)に達することもあります。多くの材料と異なり、グラフェンの電子モブILITYは温度変化による影響を受けにくく、50Kから500Kの任意の温度において、単層グラフェンの電子モブILITYは約15,000 cm/(V・s)になります。
熱性	グラフェンは非常に優れた熱伝導特性を持っています。純粋で欠陥のない単層グラフェンは、迄今为止ったことのない炭素材料の中で最も高い熱伝導率を持ち、熱伝導率は5300W/mKに達します。これは単層カーボンナノチューブ（3500W/mK）や多層カーボンナノチューブ（3000W/mK）よりも高い値です。また、それをキャリアとして使用する場合でも、熱伝導率は600W/mKに達します。さらに、グラフェンのボールスティック熱伝導は、単位周長および長さ当たりのカーボンナノチューブのボールスティック熱伝導の下限を下回ることができます。
光学特性	グラフェンは非常に優れた光学的特性を持ち、約2.3%の吸収率で広い波長範囲にわたってほぼ透明に見えます。数層のグラフェンの厚さ範囲では、厚みが1層増えるごとに吸収率が2.3%ずつ増加します。大面積のグラフェンフィルムも優れた光学的特性を持ち、その光学的特性はグラフェンの厚さの変化に応じて変わります。これは、単層のグラフェンにとって異例の低エネルギー電子構造です。室温で二重ゲート二層グラフェンフィールドエFFECTトランジスタに電圧をかけると、グラフェンのバンドギャップを0から0.25eVの間で調整できます。磁場をかけると、グラフェンナノリボンの光学応答をテラヘルツ領域まで調整できます。
溶解性	非極性溶媒に良好な溶解性を示し、超親油性かつ超疎水性です。
溶解点	科学者たちは2015年の研究で、それが約4,125Kであると述べており、他の研究では融点が約5,000Kになると示唆しています。
他の属性	各种の原子や分子を吸着および脱着することができる。

二番目に、化学的性質：

化合物の	グラフェンオキシド	グラファイトオキサイドによって得られる層状材料。バルクフェーズのグラファイトが煙のような濃酸溶液で処理されると、グラフェン層は親水性のグラフェンオキサイドに酸化され、グラファイト層間隔は酸化前の3.35Åから7～10Åに増加します。分離されたグラフェンオキサイドシート構造は、水中的に加熱または超音波剥離によって容易に形成されます。XPS、赤外線分光（IR）、固体状態核磁気共鳴分光（NMR）などの特性結果は、グラフェンオキサイドには多くの含酸素官能基、例えばヒドロキシル、エポキシ官能基、カルボニル基、カルボキシル基などが含まれていることを示しています。ヒドロキシルとエポキシ官能基は主にグラファイトの基面に位置し、カルボニル基とカルボキシル基はグラフェンの縁に位置します。
	Graphiane	グラフェンと水素ガスの反応によって得られ、分子式 (CH)n の飽和炭化水素であり、すべての炭素がsp雑化して六角形のネットワーク構造を形成し、水素原子はグラフェン面の両端から交互に炭素に結合しており、グラファナは直接帯隙を持つ半導体特性を示します。
	窒素ドープグラフェンまたは炭素窒化物	グラフェン格子に窒素原子が導入され、窒素ドープグラフェンになると、純粋なグラフェンよりも優れた特性を示し、無秩序で透明な折りたたみガーゼ形状となり、いくつかのシートが重なり合って多層構造を形成し、高い比静電容量と良好なサイクル寿命を持っています。
生体適合性	カルボキシルイオンの実装は、グラフェン材料の表面に活性官能基を持たせることができ、これにより材料の細胞および生物学的反応性が大幅に向上します。炭素ナノチューブの管状形式と比較すると、グラフェンはバイオマテリアル研究に更适合しています。また、炭素ナノチューブと比較すると、グラフェンのエッジはより長く、ドープや化学修飾がしやすく、官能基を受け入れやすいです。
酸化可能性	活性金属と反応します。
還元可能性	空気中や酸化剤による酸化によって、グラフェンは小さな断片に切断することができます。グラフェン酸化物は、グラファイトを酸化して得られる層状材料です。水の中で加熱または超音波剥離を行うことで、分離されたグラフェン酸化物の層構造を容易に形成できます。
付加反応	グラフェン上の二重結合を使用して、望むグループを付加反応を通じて追加することができます。
安定性	グラフェンの構造は非常に安定しており、炭素-炭素結合の長さはわずか1.42です。グラフェン内の炭素原子間の結合は柔軟で、外部からの力がグラフェンに加えられたとき、炭素原子は曲がり変形します。これにより、炭素原子が外部の力を適応するために再配置する必要がなく、構造の安定性が保たれます。この安定した格子構造により、グラフェンは優れた熱伝導率を持っています。さらに、グラフェン内の電子は、格子欠陥や外部原子の導入による影響を受けずに軌道を移動し、散乱しません。原子間力が非常に強いため、室温においても、周囲の炭素原子が衝突しても、グラフェン内の電子はほとんど攪乱されません。