Graphen ist zu einem der am intensivsten erforschten Additive für Beschichtungen geworden, vor allem wegen einer Eigenschaft: Eine perfekte Graphenschicht lässt selbst kleine Gasmoleküle nicht hindurch. Dieser Artikel erklärt, warum das für Farben wichtig ist, warum reale Beschichtungen komplizierter sind als eine perfekte Schicht, wie unser Graphen-Farbadditiv (Graphene Paint Additive) geliefert wird und wie ein Beschichtungsformulierer es testen sollte.
Die Barriere-Idee
Im Jahr 2008 zeigten Forscher, dass eine einzelne, fehlerfreie Graphenmembran für gängige Gase, einschließlich Helium, undurchlässig ist (Bunch et al., Nano Letters). Dieses Ergebnis löste eine Fülle von Arbeiten zu Graphen als Barrierematerial aus.
In einem Farbfilm ist Graphen keine durchgehende Schicht. Es sind viele kleine, dünne Plättchen, die im Bindemittel verteilt sind. Die Idee: Gut dispergierte Plättchen, die ungefähr parallel zur Oberfläche liegen, machen den Weg für Wasser, Sauerstoff und Salze durch den Film länger und gewundener. Ein längerer Weg kann Feuchtigkeit und Ionen bremsen, die Korrosion und Blasenbildung verursachen. Man spricht oft vom Effekt des „gewundenen Pfads“ (tortuous path), und aus demselben Grund werden plättchenförmige Pigmente wie Eisenglimmer in Schutzbeschichtungen eingesetzt.
Warum die Ergebnisse variieren
Übersichtsarbeiten zu Graphen-Korrosionsschutzbeschichtungen, wie diese in Coatings (MDPI), weisen darauf hin, dass der Barrierenutzen von der Dispersionsqualität, der Ausrichtung der Plättchen, der Haftung und der Filmintegrität abhängt. Schlecht dispergiertes Graphen kann Fehlstellen erzeugen, statt sie zu schließen. Deshalb entscheidet die Dispersion, nicht nur das Graphen selbst, darüber, ob eine Graphenbeschichtung funktioniert.
Was unser Additiv ist
Das Graphene Paint Additive ist Graphen, vordispergiert in dem Träger, den Ihre Beschichtung bereits verwendet: Lösungsmittel, Wasser oder Harz. Wir passen den Träger an Ihr System an, damit das Graphen gemischt bleibt.
- Beschichtungen: Bautenfarben, Schutz- und Industriebeschichtungen, Grundierungen und Versiegelungen.
- Dosierung: 1 % bis 7 % nach Gewicht, je nach Anwendung.
- Methode: in die Beschichtung geben und mit Ihrer üblichen Ausrüstung mischen, bis sie gleichmäßig ist.
- Status: zum Patent angemeldet (patent pending), hergestellt in den USA in Charlotte, NC, ohne Ruß, nie als Pulver verkauft.
Wir veröffentlichen keine Leistungswerte für Beschichtungen. Die Ergebnisse werden gegen die eigene Referenzbeschichtung jedes Kunden gemessen.
Wobei Graphen in Farben helfen kann
Formulierer prüfen Graphen typischerweise für:
- Barriere und Korrosionsschutz in Grundierungen und Schutzbeschichtungen auf Stahl.
- Feuchtebeständigkeit in Versiegelungen und Außenbeschichtungen.
- Kratz- und Verschleißfestigkeit, aufbauend auf der Festigkeit von Graphen.
- Wärme- oder elektrische Leitfähigkeit in Spezialbeschichtungen, was meist höhere Füllgrade und eine sorgfältige Formulierung erfordert.
Jeder dieser Punkte ist etwas, wobei Graphen helfen soll, kein garantiertes Ergebnis. Ihre Prüfbleche zeigen Ihnen, welche davon in Ihrem System auftreten.
So testen Sie es in einer Beschichtung
- Wählen Sie eine Referenz. Verwenden Sie eine aktuelle Beschichtung mit bekannten Leistungsdaten.
- Beschreiben Sie uns das System. Bindemittel, Lösungsmittel oder Wasser, Pigmentvolumenkonzentration und wie Sie heute dispergieren.
- Stellen Sie Vergleichschargen her. Geben Sie das Additiv in zwei oder drei Dosierungen innerhalb von 1 % bis 7 % zu. Halten Sie alles andere identisch.
- Prüfen Sie die flüssige Farbe. Viskosität, Aussehen, Mahlfeinheit und Lagerstabilität.
- Prüfen Sie den Film. Aussehen, Glanz, Farbe und Haftung. Die Gitterschnitt-Klebebandprüfung ist eine übliche erste Kontrolle.
- Führen Sie Beständigkeitsprüfungen durch. Salzsprühnebel, Feuchte, Immersion oder Bewitterung, je nachdem, was Ihre Kunden verwenden, an Referenz- und behandelten Blechen, die gleich vorbereitet wurden.
Bereiten Sie die Untergründe für jedes Blech gleich vor. Die Oberflächenvorbereitung beeinflusst Korrosionsergebnisse stärker als fast jedes Additiv, sodass eine uneinheitliche Vorbereitung einen Unterschied verdecken oder vortäuschen kann.
Farbe
Graphen ist schwarz. Bei typischen Additivmengen dunkelt es einen weißen oder pastellfarbenen Farbton ab oder vergraut ihn. Am einfachsten lässt es sich zuerst in Grundierungen, dunklen Farbtönen und klaren bis dunklen Schutzsystemen bewerten.
Was wir nicht behaupten
Wir behaupten keine bestimmten Salzsprühstunden, Korrosionsbewertungen, Lebensdauern oder Ergiebigkeiten für Beschichtungen mit unserem Additiv, und wir haben keine Kundenfallstudien, die wir teilen könnten. Diese Zahlen gehören dem Formulierer, der die Tests durchführt.
Handhabung in der Produktion
Das Additiv wird flüssig in 32-fl-oz-Flaschen, 1-Gallonen-Kanistern oder 5-Gallonen-Eimern geliefert. Schütteln oder rühren Sie den Behälter vor Gebrauch, da ein leichtes, weiches Absetzen bei der Lagerung normal ist. Geben Sie es in der Auflackphase (let-down) oder an der Stelle zu, die wir für Ihr System empfehlen, und mischen Sie, bis die Charge gleichmäßig ist. Da kein trockenes Graphen benetzt werden muss, brauchen Sie Ihre Dispergierausrüstung nicht zu ändern, und es gibt keinen Feinstaub zu beherrschen. Bewahren Sie von jeder Versuchscharge ein Rückstellmuster auf, damit Sie die Lagerstabilität später prüfen können.
Weiterführende Artikel
Zur Wahl des Trägers lesen Sie Graphen-Dispersion in Wasser, Lösungsmittel, Harz oder Öl. Für das Gesamtbild siehe Wie Graphen-Additive in der Fertigung eingesetzt werden.
Lesen Sie die Pressemitteilung zum Farbadditiv, besuchen Sie die Seite Graphen-Beschichtungen oder fordern Sie ein Angebot und Muster an.
Häufige Fragen
Was bewirkt Graphen in Farbe?
Gut dispergierte Graphenplättchen sollen den Weg verlängern, den Feuchtigkeit und Ionen durch einen Film nehmen, was Barriere und Korrosionsschutz unterstützen kann. Die Ergebnisse hängen von der Formulierung ab.
Verändert Graphen die Farbe meines Anstrichs?
Ja. Graphen ist schwarz und dunkelt helle Farbtöne ab. Grundierungen und dunkle Beschichtungen sind der einfachste Einstieg.
Wie viel Graphen-Farbadditiv verwende ich?
1 % bis 7 % nach Gewicht, je nach Anwendung, in einem auf Ihre Beschichtung abgestimmten Träger.
Veröffentlichen Sie Salzsprühergebnisse?
Nein. Wir veröffentlichen keine Leistungswerte für Beschichtungen. Jeder Versuch wird gegen die eigene Referenz des Kunden gemessen.
Angebot, Muster oder technisches Datenblatt anfordern
Nennen Sie uns Ihr Material, die Eigenschaft, die Sie verbessern möchten, den verwendeten Träger (Wasser, Lösungsmittel, Harz oder Öl) und Ihre Mengen. Preise und Muster erhalten Sie nur auf Anfrage. Rufen Sie an unter 704-659-3682 oder fordern Sie ein Angebot, Muster oder ein technisches Datenblatt / SDB an.
