Optimera grafeninnehållande biobaserade beläggningar för korrosionsskydd av varmförzinkat stål

Syfte och mål

RISE, SSAB och Nordic United Coatings (NUC) har studerat grafen som en barriärtillsats för att förbättra korrosionsbeständigheten hos ett belagt stål. Tanken har varit att optimera grafen-oljedispersion för att utveckla beläggningsformuleringen förstärkt av grafen och maximera korrosionsskydd av befintlig, biobaserad beläggning.

Resultat och förväntade effekter

Ett ytmodifieringssystem utvecklades för att dispergera grafen i olika önskade spädningsmedel. En modifierad bearbetningsmetod utvecklades för att framställa mycket mer stabila grafendispersioner. En serie metoder för utvärdering av grafendispersioner etablerades. Både UV- och korrosionsskyddsegenskaperna förbättrades genom tillsats av grafen till beläggningssystemet.

Upplägg och genomförande

Vi utforskade olika ytmodifierare och grafenkvaliteter och utvärderade grafendispersioner i önskade media. Vi utvecklade några avancerade metoder för beredning av stabila grafendispersioner. Dessutom optimerades ett par karakteriseringsmetoder för att utvärdera partikelstorlek, grafenkoncentration och kolloidal stabilitet hos grafendispersioner. Grafendispersionerna införlivades framgångsrikt i ytbeläggningen, vilket resulterade i förbättrat korrosionsskydd när de applicerades på det varmförzinkade stålsubstratet.

Abstract in English

Optimizing graphene-enhanced biobased coatings for corrosion protection of hot-dip galvanized steel

Purpose and goal
RISE, SSAB, and NUC have studied graphene as a barrier additive to enhance the corrosion resistance of coil-coated steel. To optimize graphene-oil dispersion in order to develop the coating formulation enhanced by graphene to maximize the corrosion protection of existing bio-based coating.

Expected results and effects
A surface modification system was developed to disperse graphene in different desired diluent. A modified processing method was developed to prepare much more stable graphene dispersions. A series of methods for evaluation of graphene dispersions was established. Both UV and corrosion protection properties improved by adding graphene to the coating system.

Planned approach and implementation
We explored various surface modifiers and graphene grades and evaluated graphene dispersions in desired media. We developed some advanced methods for preparation of stable graphene dispersions. Additionally, couple of characterization methods were optimized to evaluate particle size, graphene concentration and colloidal stability of graphene dispersions. The graphene dispersions were successfully incorporated into the surface treatment resulting in improved anticorrosion performance when applied on hot-dip galvanized steel substrates.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar, våren 2020

Projektpartners: RISE, SSAB och NUC

Projektledare: Maziar Sedighi Moghaddam, RISE

Projektform: Forsknings- och innovationsprojekt

Bidrag: 1 000 000 kr

Projektets löptid: Maj 2020 - maj 2023

Relaterade styrkeområden: