Sparc ：石墨烯增强型水基涂料性能显著提高

要点

• 初步测试结果表明，石墨烯增强型水基丙烯酸环氧涂料的腐蚀性有了明显改善
• 水性涂料作为溶剂型涂料的环保型替代品，正在经历强劲的市场增长。
• 与 Sparc 将石墨烯添加剂产品组合扩展到其他产品领域和市场的战略相一致
• 除了目前对 Sparc 旗舰石墨烯添加剂产品 ecosparc® 的测试和试验外，这些结果还将支持更广泛的客户参与。

Sparc Technologies Limited（澳大利亚证券交易所股票代码：SPN）（Sparc、Sparc Technologies 或公司）很高兴地宣布水基丙烯酸环氧涂料的初步测试结果。测试表明，与未经改性的对照组相比，通过加入低剂量的精心挑选的石墨烯，腐蚀性能有了明显改善。测试采用了两种业界公认的电化学测量技术。

由于水基涂料含有从化石燃料中提取的有机溶剂，与更广泛使用的溶剂型涂料相比，水基涂料具有更好的环保特性，因此正日益受到重视。这些结果是 Sparc 首次发现石墨烯能显著改善水性涂料腐蚀性能的证据。这将 Sparc 的业务范围扩展到了涂料市场中一个新的、快速增长的领域，该领域面临着明显的性能挑战。这也是对 Sparc 旗舰产品 ecosparc® 系列的补充。

Sparc 总经理 Nick O’Loughlin 先生评论说：

“涂料行业越来越倾向于使用更环保的水性产品，但在腐蚀性应用领域，水性产品的性能还不足以被行业广泛采用。我们的研究结果清楚地表明，使用石墨烯可以显著提高性能，从而有可能在涂料市场的这一发展中领域实现大幅增长。令人高兴的是，这些成果是利用 Sparc 在规模更大的溶剂型防腐市场中使用石墨烯添加剂的专有知识和专业技术取得的，使我们能够扩大客户参与范围。

最初的测试使用的是内部配制的水基双组分丙烯酸环氧树脂，干膜厚度约为 75 微米，用于石榴石喷砂冷轧钢。测试中使用的配方包含多种等级的低用量石墨烯，以及不含石墨烯的未改性对照组。在 Sparc 的实验室内，通过两种电化学阻抗光谱 (EIS) 技术对涂层板进行了测试：

• 涂料快速电化学评估 (REAP)：短期电化学测试，用于评估涂层金属的长期耐腐蚀性。该测试测量吸水值和脱粘率，以小时数为单位确定失效时间 (TTF)。该方法由 Kendig（1996 年）开发，所有计算系数均基于 Kendig 的实验结果1 。
• 加速循环电化学技术（ACET）：应用循环 EIS 测量、阴极极化和电位松弛。通过阴极极化加速涂层系统的降解；EIS 和电位松弛监测涂层系统的变化。测试根据 ISO 17463 (2022) 标准进行。

在两种测试方法中，石墨烯增强涂层的防腐蚀性能都有显著提高：

• REAP：与未经改性的涂层相比，石墨烯增强涂层显示出水通过漆膜进入钢基材的速度更慢，大大降低了脱粘率，并将涂层的 TTF 提高了 5.5 至 11.6 倍（图 1）。
• ACET：石墨烯增强涂层显示出更强的涂层韧性，在阴极极化（AC/DC/AC）六个周期后，起泡现象明显减少，目测无腐蚀。

内部配制涂料的结果随后通过对市售水性涂料的测试进行了验证，结果表明通过加入石墨烯，涂料的性能得到了类似程度的改善。除了电化学测试之外，Sparc 还成功地将相关等级的石墨烯添加到适用于水性环氧涂料的添加剂中，并显示出良好的初始稳定性。这表明 Sparc 有潜力为涂料市场的这一领域开发添加剂产品。

水性环氧涂料以水为载体，而不使用从化石燃料中提取的有机溶剂。水性环氧涂料的主要优点包括无毒、低气味、低 VOC（挥发性有机化合物）以及易于施工和清理。尽管有这些优点，但水性环氧涂料的耐久性、性能和成本通常比同等溶剂型产品差，因此市场应用有限。

随着挥发性有机化合物（VOC）含量法规的不断收紧，以及工业界和个人消费者都在寻求更环保的替代品，开发更高性能水性产品的呼声日益高涨。2022 年，全球水性环氧市场价值为 16 亿美元，预计到 2029 年将达到 29 亿美元，预测期内的复合年增长率为 8.9%2 。相比之下，全球防腐涂料市场预计到 2029 年将达到 430 亿美元2。