دهان الجرافين: ما هو، وماذا يفعل، وكيف تضيفه إلى طلائك

بقلم فرانس ألكماد، الرئيس التنفيذي لشركة Graphene Integrations

المتجر: اطّلع على الأحجام ورموز SKU وورقة المواصفات لمنتج إضافة الجرافين للدهانات في متجرنا، أو تصفّح جميع منتجات الجرافين.

"دهان الجرافين" عبارة تعني أشياء مختلفة لأشخاص مختلفين. بالنسبة لصاحب المنزل، تعني عادةً دهان جدران يحمل كلمة الجرافين على الملصق. وبالنسبة لشركة طلاءات، تعني برايمر أو طلاءً واقيًا أو مادة عازلة أُضيف الجرافين إلى تركيبتها. يتناول هذا المقال الحالتين: ما هو دهان الجرافين، وما الذي يستطيع الجرافين فعله واقعيًا في طبقة الطلاء، وما الذي يجب الحذر منه، وكيف يضيف مصنّع الدهان الجرافين دون التعامل مع المسحوق.

ما هو دهان الجرافين؟

الجرافين صفيحة من الكربون بسماكة ذرة واحدة. وفي الدهان لا يكون صفيحة متصلة، بل عددًا هائلًا من الرقائق الصغيرة الرقيقة المنتشرة في المادة الرابطة. "دهان الجرافين" يعني ببساطة طلاءً يحتوي على هذه الرقائق. قد تكون القاعدة أكريليكًا مائيًا، أو ألكيدًا مذيبيًا، أو إيبوكسي ثنائي المكونات، أو دهانًا جيريًا أو معدنيًا، أو أي شيء آخر تقريبًا. الجرافين إضافة، مثل الصبغ أو مادة الحشو، ويظل باقي الدهان يؤدي معظم العمل.

لهذا قد يتصرف "دهانا جرافين" بشكل مختلف تمامًا. المهم هو كمية الجرافين في الطبقة، ومدى رقة الرقائق وتباعدها، وما إذا كانت بقية التركيبة قد صُممت حولها.

ما الذي يستطيع الجرافين فعله في الطلاء

تشير الأبحاث المنشورة إلى عدة أسباب رئيسية تجعل مطوري التركيبات يهتمون بالجرافين:

• الحاجز. صفيحة الجرافين المثالية لا تسمح حتى بمرور الهيليوم (Bunch et al., Nano Letters). وفي طبقة الطلاء، تجعل الرقائق جيدة التشتت والموازية تقريبًا للسطح مسار الماء والأكسجين والأملاح أطول وأكثر تعرجًا. هذه هي الفكرة وراء برايمرات الجرافين المضادة للتآكل.
• الحماية من التآكل على الفولاذ، نتيجةً لتأثير الحاجز أساسًا.
• مقاومة الخدش والاهتراء، اعتمادًا على قوة الجرافين.
• التوصيلية للطلاءات المضادة للكهرباء الساكنة أو الخاصة، وهي تتطلب عادةً نسبًا أعلى وتركيبة دقيقة.

هذه أمور صُمم الجرافين للمساعدة فيها، وليست نتائج مضمونة. لم تنشر Graphene Integrations أرقام اختبارات للطلاءات. تُقاس كل نتيجة مقارنةً بطلاء العميل الحالي.

ما الذي يجب الحذر منه

تُظهر الأعمال المستقلة أهمية الاختبار. فقد أضافت إحدى الدراسات إضافة جرافين تجارية إلى برايمر تجاري ووجدت أداءً أفضل للحاجز في اختبار رذاذ الملح، لكنها وجدت أيضًا آثارًا جانبية قلّلت من وظائف أخرى للطلاء (Materials and Corrosion). وتؤكد المراجعات النقطة نفسها: التشتت واتجاه الرقائق والالتصاق وسلامة الطبقة هي ما يحدد ما إذا كان الجرافين مفيدًا (Coatings, MDPI). والجرافين سيئ التشتت قد يخلق عيوبًا بدلًا من سدّها.

وتتكرر نقطتان عمليتان:

• اللون. الجرافين أسود، وبنسب الإضافة يجعل الألوان البيضاء والفاتحة رمادية. البرايمرات والألوان الداكنة والأنظمة الواقية هي أسهل نقطة بداية.
• الغبار والتشتت. مسحوق الجرافين الجاف خفيف ومُغبِّر وصعب الترطيب، وإدخاله في الدهان بشكل متجانس هو الجزء الصعب.

دهان الجرافين لأصحاب المنازل ولمصنّعي الدهانات

إذا كنت صاحب منزل، فالنصيحة الصادقة هي أن تحكم على دهان الجدران بالجرافين كما تحكم على أي دهان آخر: التغطية وقابلية الغسل وبيانات الشركة المصنّعة وتجربتك الخاصة. كلمة "الجرافين" وحدها لا تخبرك بالكثير.

أما إذا كنت تصنع الدهان، فالسؤال مختلف: هل سيحسّن الجرافين طلاءك، وبأي جرعة، وبأي تكلفة؟ هذا هو العميل الذي صُمم منتجنا من أجله.

كيف تعمل إضافة الجرافين للدهانات لدينا

إضافة الجرافين للدهانات هي جرافين مشتت مسبقًا في الحامل الذي يستخدمه طلاؤك بالفعل: مذيب أو ماء أو راتنج. ولأنها تصل سائلة، لا يوجد مسحوق يجب ترطيبه ولا غبار يجب التعامل معه.

• الطلاءات: الدهانات المعمارية، والطلاءات الواقية والصناعية، والبرايمرات، والمواد العازلة.
• الحامل: تشتيت في مذيب أو ماء أو راتنج يناسب طلاءك.
• الجرعة: عادةً من 1% إلى 7% بالوزن، حسب الاستخدام.
• الخلط: رُجّ العبوة أو حرّكها، وأضفها في مرحلة التخفيف أو في النقطة التي نوصي بها، واخلط حتى التجانس باستخدام معداتك المعتادة.
• الأحجام: زجاجات 32 أونصة سائلة، وعبوات 1 جالون، ودلاء 5 جالونات.
• صُنع في الولايات المتحدة في Charlotte, NC. براءة اختراع قيد التسجيل. لا يحتوي على أسود الكربون. لا يُباع أبدًا على شكل مسحوق.

ما هي إضافة الجرافين؟

إضافة الجرافين هي منتج يُدخل الجرافين إلى مادة أخرى بجرعة منخفضة، كما يفعل الصبغ أو مادة الحشو المقوية. الجرافين هو الجزء الفعّال، أما الحامل المحيط به فهو الذي يحدد ما إذا كان سيمتزج بمنتجك بشكل نظيف.

لماذا يتفوق السائل المشتت مسبقًا على المسحوق. مسحوق الجرافين الجاف خفيف ومُغبِّر وصعب الترطيب، وتميل رقائقه إلى التكتل من جديد. تعمل التكتلات كعيوب، لذلك قد يجعل المسحوق المنتج أسوأ بدلًا من أفضل. نورّد إضافات الجرافين لدينا على شكل سوائل تكون رقائقها مفصولة مسبقًا في حامل يناسب نظامك، فتمتزج باستخدام المعدات التي تعمل بها بالفعل ولا يوجد غبار دقيق يجب التعامل معه. نحن لا نبيع المسحوق أبدًا.

الجرعة. تُستخدم إضافات الجرافين لدينا عادةً بنسبة 1% إلى 7% بالوزن، حسب الاستخدام. الزيادة ليست أفضل دائمًا، لذا يجب أن تشمل التجربة جرعتين أو ثلاث.

التجربة. قارن بمنتج مرجعي تصنعه بالفعل، وغيّر جرعة الإضافة فقط، وأجرِ الاختبارات التي يستخدمها عملاؤك. يقدّم دليلنا حول كيفية إجراء تجربة لإضافة الجرافين ودليلنا حول كيفية اختيار إضافة الجرافين مزيدًا من التفاصيل.

كيف تختبرها

1. اختر طلاءً مرجعيًا ذا بيانات أداء معروفة.
2. أخبرنا بالمادة الرابطة والمذيب أو الماء وطريقة التشتيت الحالية، حتى نطابق الحامل.
3. حضّر دفعات متوازية بجرعتين أو ثلاث ضمن نطاق 1% إلى 7%، مع إبقاء كل شيء آخر كما هو.
4. افحص الدهان السائل: اللزوجة ودرجة النعومة والثبات أثناء التخزين.
5. افحص الطبقة: المظهر واللمعان واللون والالتصاق.
6. أجرِ اختبارات التعرض التي يستخدمها عملاؤك، مثل رذاذ الملح أو الرطوبة أو العوامل الجوية، على ألواح محضّرة بالطريقة نفسها.

لنظرة أعمق لمطوري التركيبات، اقرأ دليل إضافة الجرافين للدهانات في الطلاءات العازلة والواقية، أو زر صفحة طلاءات الجرافين.

الأسئلة الشائعة

احصل على إضافة الجرافين للدهانات

هل أنت مستعد لتجربة الجرافين في منتجك؟ انتقل إلى صفحة إضافة الجرافين للدهانات في المتجر للاطلاع على الأحجام ورموز SKU وورقة المواصفات وصحيفة بيانات السلامة، أو تصفّح متجر الجرافين بالكامل. الأسعار والعينات حسب عرض السعر. اتصل على 704-659-3682 أو اطلب عرض سعر أو عينات أو ورقة مواصفات / صحيفة بيانات السلامة.