电磁屏蔽、高导热性、耐腐蚀性和绝缘性是现代工业聚合物基复合材料的关键性能要求。尤其电磁屏蔽和绝缘是难以同时实现的两项性能。
江苏科技大学等研究团队通过对石墨烯纳米片（GNP）进行改性，制备了一种复合涂层，该GNP具备上述所有性能。首先，通过正硅酸乙酯（TEOS）与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）的水解缩合反应，在GNP表面构建了介孔二氧化硅壳层，随后负载了缓蚀剂苯并三唑（BTA）。
将制备的复合填料（BTA-GNP@mSiO）掺入环氧树脂（EPR）中，制备了多功能涂层。介孔二氧化硅包覆能够显著降低GNP的电导率，同时有效保持其电磁屏蔽和导热性能。
值得注意的是，BTA-GNP@mSiO/EPR涂层在X波段表现出优异的电磁屏蔽效能，在最佳填料含量为12 wt%时，屏蔽效能超过90 dB，同时保持了良好的电绝缘性能。此外，BTA-GNP@mSiO/EPR复合涂层具有出色的耐腐蚀性，在3.5 wt% NaCl溶液中长期浸泡后，腐蚀电流密度显著降低。
另外，当填料含量为18 wt%时，复合涂层的热导率达到0.54 W/m·K，与纯环氧树脂相比有显著提升。本研究通过模拟分析，阐明了功能化介孔二氧化硅包覆的GNP如何协同增强涂层的这四项性能。这些结果展示了一种将电磁屏蔽、热管理和腐蚀防护功能集成到单一环氧树脂基涂层体系中的有效策略。
亮点
- 采用硅氧烷水解缩合法对石墨烯纳米片进行封装。
- 封装层同时形成且具有介孔结构，从而能够承受载荷。
- 制备的复合涂层具有绝缘和电磁屏蔽性能。
- 制备的复合涂层具有高导热性和长期抗腐蚀性。
该研究以题为“Insulating electromagnetic-shielding composite coating enables enhanced anti-corrosion and thermal conductivity”发表在《Applied Surface Science》
DOI：10.1016/j.apsusc.2026.167396
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