Grafenový lak

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46900616%3A_____%2F20%3AN0000001" target="_blank" >RIV/46900616:_____/20:N0000001 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Grafenový lak

Popis výsledku v původním jazyce

V rámci projektu byl zkoumán grafen v lacích a jeho odlišnosti od standartního laku bez grafenu za účelem výběru nejvhodnější formy. Cílem modifikace laků pomocí grafenu byla snaha o zvýšení chemické odolnosti a vytvoření laků s vysokou odolností vůči korozi. Morfologie grafenu byla zkoumána pomocí různých spektroskopických a mikroskopových technik. Jednalo se především o infračervenou spektroskopii a Ramanovu spekroskopii. Z vhodné technické metodologie v oblasti zobrazovacích metod byla zvolena především SEM (Scanning Electron Microscopy). Testovány byly různé formy grafenu - grafenové vločky, grafenové destičky, grafen oxid a redukovaný grafen oxid. K dispozici pro testování byly dvě formy grafenu - redukovaný grafen oxid a grafen. Grafenové vločky Graphene GNP HP F8/1 s velikostí částic do 26,5µm, 73%≤10 vrstev a Nanene (60% ≤5 vrstev a 90% ≤10 vrstev), velikost částic do 10 µm s 98%ní čistotou, vločkový grafen oxid a disperzní redukovaný grafen oxid ve formě 5%ního roztoku v isopropanolu. Pozitivní účinek redukovaného grafen oxidu na výsledné vlastnosti epoxy-phenolického laku byly testovány při 2%, 5%, 8% a 10%ním dávkování. Disperze redukovaného grafen oxidu v isopropanolu byla v příslušné dávce zamíchána do laku a vytvrzen při teplotě 200°C, 210°C, 220°C a 230 po dobu 5minut. Poté byla testována chemická odolnost aceton testem a pružnost hloubením. S rostoucím množstvím redukovaného grafen oxidu vzrostla pružnost i chemická odolnost. Co se týče práškového grafenu bylo nejlepších výsledků dosaženo při dávkování 0,02%, větší koncentrace měly negativní efekt na výsledné vlastnosti laku. U disperze redukovaného grafen oxidu v isopropanolu v epoxidovém laku docházelo s rostoucí koncentrací ke zvyšování chemické odolnosti. Nejvyšší přípustná testovaná koncentrace, s ohledem na cenu 5%disperze redukovaného grafen oxidu v isopropanolu, byla 10%. Z výsledků testování vzorku grafenu a redukovaného grafen oxidu byly nakonec pro další testování vybrány 2 vzorky a to od GNP HP F8/1 a redukovaný grafen oxid XGA/HRGO/IPA – 5% roztok v isopropanolu. Byly provedeny testy stability s grafenovým epoxidovým vnitřním lakem, který byl aplikován na hliníkové aerosolové nádobky. Nádobky s vnitřním lakem byly naplněny náplní (vlasová kosmetika) a testovány po dobu 6 měsíců. Postupně byly nádobky otevřeny a byla porovnávána chemická odolnost epoxidového laku s epoxidovým lakem s grafenem. Nejvyšší chemická odolnost byla dosažena u laku s grafenem (nádobky bez koroze).

Název v anglickém jazyce

Graphene coating

Popis výsledku anglicky

The project examined graphene in lacquers and its differences from standard graphene-free lacquer in order to select the most suitable form. The aim of modifying varnishes with graphene was to increase the chemical resistance and create varnishes with high corrosion resistance. Graphene morphology was investigated using various spectroscopic and microscopic techniques. These were mainly infrared spectroscopy and Raman spectroscopy. SEM (Scanning Electron Microscopy) was chosen from the appropriate technical methodology in the field of imaging methods. Various forms of graphene were tested - graphene flakes, graphene plates, graphene oxide and reduced graphene oxide. Two forms of graphene were available for testing - reduced graphene oxide and graphene. Graphene flakes Graphene GNP HP F8 / 1 with particle size up to 26.5µm, 73% ≤10 layers and Nanene (60% ≤5 layers and 90% ≤10 layers), particle size up to 10 µm with 98% purity, flake graphene oxide and dispersed reduced graphene oxide in the form of a 5% solution in isopropanol. The positive effect of reduced graphene oxide on the resulting properties of the epoxy-phenolic lacquer was tested at 2%, 5%, 8% and 10% dosage. The dispersion of reduced graphene oxide in isopropanol was mixed into the lacquer at the appropriate rate and cured at 200 ° C, 210 ° C, 220 ° C and 230 for 5 minutes. Then, the chemical resistance of the acetone test and the flexibility were tested by Erichsen cupping test. With increasing amounts of reduced graphene oxide, flexibility and chemical resistance increased. Regarding graphene powder, the best results were obtained at a dosage of 0.02%, higher concentrations had a negative effect on the resulting properties of the coating. The dispersion of reduced graphene oxide in isopropanol in epoxy lacquer increased its chemical resistance with increasing concentration. The highest permissible tested concentration, taking into account the price of a 5% dispersion of reduced graphene oxide in isopropanol, was 10%. From the results of testing the graphene sample and reduced graphene oxide, 2 samples were finally selected for further testing, namely from GNP HP F8 / 1 and reduced graphene oxide XGA / HRGO / IPA - 5% solution in isopropanol. Stability tests were performed with a graphene epoxy inner coatings, which were applied to aluminum aerosol cans. The produced cans with inner coating were filled by products (hair cosmetics) for 6 month stability testing. Cans were opened and the chemical resistance of the epoxy lacquer was compared with the epoxy coatingswith graphene. The highest chemical resistance was achieved with a internal coatings containg graphene (No corrosion).

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20402 - Chemical process engineering

Projekt

<a href="/cs/project/FV40313" target="_blank" >FV40313: Aplikace nových technologií povrchových úprav v kovovém obalovém průmyslu</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

MCG-001

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Epoxy - phenolitický lak s redukovaným grafen oxidem - 5% disperze v isopropanolu v koncentraci 0,6 %, 1 %, 2 %, 2,5 %, 3 %, 4 %. Epoxy - phenolitický lak s s grafenem o velikostech částic do 10µm Epoxy - phenolitický lak s s grafenem o velikostech částic do 26,5µm

Ekonomické parametry

Zvýšení objemu výroby a exportu o více než 4 000 000ks aerosolových nádobek.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

—

Název vlastníka

Moravia Cans

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—