配套体系重要创新：石墨烯锌双涂层 VS 环氧富锌三涂层

石墨烯锌双涂层体系，在配套体系上的一个重要创新，在通常的大气腐蚀环境下，可以取代传统的环氧富锌三涂层体系，性能优异，具有经济优势、施工优势，以及环保优势。

1. 石墨烯锌双涂层 VS 环氧富锌三涂层

环氧富锌三涂层体系，这里指环氧富锌底涂层，环氧（云铁）中间涂层，聚氨酯/氟碳面涂层。

石墨烯锌双涂层体系，这里指石墨烯锌底涂层，聚氨酯/氟碳面涂层。创新双涂层体系，性能优异，减少了不必要的中间涂层。

图1. 传统环氧富锌三涂层体系 VS 石墨烯锌双涂层体系

2.  为什么环氧富锌体系外表面防腐常用三涂层体系？

因为三涂层各自发挥独特作用，底涂层起到防腐蚀作用，中间涂层主要是抗渗透，耐湿热，和连接底、面涂层作用，面漆主要起到耐候、屏蔽作用。

传统环氧富锌底涂层仍存在不可调和的技术缺陷，为保证防腐性能，大量使用锌粉，导致漆膜致密性差，抗渗透性差，耐湿热性（耐温耐水）差。具体见表1。因此，单一的环氧富锌底漆不能完成上述各项作用， 需要中间漆和面漆弥补这些不足。

表1.环氧富锌存在的技术缺陷。

然而，传统环氧(云铁)中间涂层和面涂层的抗渗透能力仍然有限，腐蚀介质还会渗透到底漆，富锌底漆防腐性能有限，导致对基材造成腐蚀。这也是环氧富锌涂层体系设计耐久保护年限15-25年，结果通常5-15年出现局部腐蚀维护，甚至需要重涂的原因。

3. 从原理上，石墨烯锌双涂层能不能取代环氧三涂层体系？

常规的大气腐蚀环境下（C3-C5），石墨烯锌双涂层通常可以取代传统环氧富锌三涂层体系。

由于高质量薄层石墨烯片层的添加，发挥优异的抗渗透、耐水、耐氯离子等腐蚀介质渗透，单一石墨烯锌底涂层，就能同时完成优异的防腐蚀性能，已经优异的抗渗透、耐湿热、耐氯离子等性能，并能提供和面漆的完好配套连接，完全取代了中间涂层作用。

下图展示石墨烯锌双涂层3000h盐雾试验无异常，优异的结果并不意外，因为即使是单一石墨烯锌低涂层也能达到这个性能。

图2. 石墨烯锌双涂层体系优异耐盐雾性能。

4.  环氧富锌涂层技术缺陷，石墨烯锌的对比优势？

从表中对比可见，耐盐雾性能，石墨烯锌是环氧富锌的2-3倍，耐湿热性能，石墨烯锌是环氧富锌的5-10倍。石墨烯锌的抗开裂、施工容忍性优异。

表2.石墨烯锌涂层与环氧富锌涂层的对比优势。

5. 石墨烯锌双涂层桥梁标准已经建立，应用已经开始。

中国公路学会《公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料》(T/CHTS 20020-2022)团体标准发布实施，规范了公路桥梁钢结构石墨烯锌粉防腐涂料的技术质量要求，推荐了配套应用,本标准适用于公路桥梁钢结构防腐涂装。中科院苏州纳米所和苏州格瑞丰研发人员参与推动起草。

一些创新企业已经开始了石墨烯锌双涂层在桥梁、化工、建筑钢结构等领域的应用，客户试验良好，接受度增加，创新技术的应用，将改变这些一些领域未来的市场格局。

表3. 公路桥梁钢结构标准推荐石墨烯锌双涂层配套体系。

6.  石墨烯锌双涂层 VS 环氧富锌三涂层，创新配套体系改变的重要价值？

石墨烯锌双涂层体系，涂层配套体系上的一个重要创新，其对行业创新发展意义和价值重大。

（1）节省中间涂层材料费用；

（2）节省中间涂层1-2道涂装施工费用；

（3）节省中间涂层干燥时间，提高施工效率；

（4）减少中间涂层的VOC排放。

环氧富锌涂层体系，几十年的技术停滞，在存量市场严重同质化竞争的情况下，利润率微乎及微，甚至低端市场假冒伪劣产品充斥。

传统环氧富锌体系，不仅局限了人们形成一定要“富锌”的思想，也局限了一定要用传统“三涂层”配套的思想。新材料和新技术的出现，才开始打破了这些思维局限。

石墨烯锌双涂层体系，节省涂层材料和施工道数，避免浪费，减少VOC,提高施工效率，为业主减少防腐首次投入。高性能石墨烯烯锌涂料带来的创新附加价值，解决行业技术和市场发展瓶颈的一个重要机遇。

苏州格瑞丰纳米科技有限公司

2023年01月22日

【注】：苏州格瑞丰已经完成《建筑钢结构石墨烯防腐涂层体系技术标准》(草稿)，推荐了石墨烯锌双涂层体系，对建筑钢结构防腐现状的变革具有重要意义。有意愿参与的单位，欢迎联系。

联系方式：吴女士，18501589815。