Graphen gilt als eines der vielversprechendsten Materialien der Zukunft. Seine einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften machen es für zahlreiche industrielle Anwendungen interessant. „Besonders in der Farben- und Beschichtungsindustrie bietet Graphen enorme Vorteile, von verbesserter Haltbarkeit und hervorragender Wärmeleitfähigkeit bis hin zu höherer Korrosionsbeständigkeit“, erläutert Ivano Aglietto, CEO von GrapheneUP^® SE.

Doch was genau ist Graphen, und warum ist es so revolutionär?
Graphen ist eine besondere Form von Kohlenstoff, die aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen besteht. Diese Atome sind in einer hexagonalen (wabenförmigen) Struktur angeordnet. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften – es ist extrem dünn, dabei aber 200-mal stärker als Stahl und leitet Wärme und Strom besser als Silber – hat Graphen das Potenzial, viele Branchen zu transformieren. Graphen wurde erstmals an der Universität Manchester von den Physikern Andre Geim und Konstantin Novoselov isoliert. Ihre Entdeckung und die damit verbundenen Forschungsergebnisse brachten ihnen 2010 den Nobelpreis für Physik ein. Seither arbeiten Wissenschafter:innen und Unternehmen weltweit daran, Graphen für industrielle Anwendungen nutzbar zu machen.

Die außergewöhnlicher Eigenschaften von Graphen auf einen Blick:

• Hervorragende mechanische Stärke: Graphen ist 200-mal stärker als Stahl bei gleicher Dicke und das steifste Material der Welt.
• Extrem hohe elektrische Leitfähigkeit: Graphen leitet Strom besser als Silber.
• Hohe Wärmeleitfähigkeit: Graphen übertrifft selbst Diamant in der Wärmeleitung.
• Große Transparenz: Graphen ist nahezu durchsichtig und absorbiert nur 2,3 % des Lichts.
• Hohe Flexibilität: Trotz seiner Stärke ist Graphen extrem dehnbar und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung.
• Starke Korrosionsbeständigkeit: Graphen bildet eine nahezu undurchdringliche Barriere gegen Gase und Flüssigkeiten, was es ideal für Beschichtungen macht.

Alle diese Aspekte sind für die Farben- und Beschichtungsindustrie besonders relevant, betont Frank: „Graphen verbessert die Leistungsfähigkeit von Farben und Beschichtungen, indem es deren Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haftungseigenschaften steigert. Seine überragende Wärme- und elektrische Leitfähigkeit ermöglicht energieeffiziente Wärmeschutzbeschichtungen. Zudem reduziert der Einsatz von Graphen flüchtige organische Verbindungen – das ist ein aktiver Beitrag zum Umweltschutz“, erklärt Aglietto. Ein weiterer wichtiger Aspekt: Durch die Integration von Graphen in Farben wird deren Lebensdauer verlängert, der Bedarf an Neuanstrichen reduziert und Abfall signifikant minimiert.

GrapheneUP^® – Industrielle Nutzung von Few-Layer Graphene
Viele Produkte auf dem Markt werden fälschlicherweise als Graphen bezeichnet, in Wirklichkeit handelt es sich oft nur um feine Graphitflocken. Graphen von minderer Qualität, einschließlich Graphenoxid, führt zu weniger wirksamen Produkten. Ganz anders GrapheneUP^®: Das tschechische Unternehmen hat die erste und größte industrielle Produktionslinie für Few-Layer Graphene in Europa aufgebaut. Das bedeutet, dass ihr Graphen (GUP^®) aus zwei bis fünf Graphenschichten besteht und die ISO-Normen ISO/TS 80004-13:2017 und ISO/TS 21356-1:2021 erfüllt.

GrapheneUP^® bietet mit seinen speziellen Additiven ADDIGUP^® AW (für wasserbasierte Farben) und ADDIGUP^® AS (für lösemittelbasierte Farben) hochqualitative und vielfach erprobte Lösungen für unterschiedliche Anwendungen. ADDIGUP^® AW verbessert den Korrosionsschutz, die thermische Dispersion, die Abriebfestigkeit und die Energieeffizienz. Hauptanwendungsgebiete sind u.a. Fassaden- und Innenfarben, die Luft- und Raumfahrt, Windkraftanlagen, industrielle Metallbeschichtungen, industrielle Wartungsanwendungen, Spezialbeschichtungen, Öl- und Gaspipelines sowie Tanks. Mit ADDIGUP^® AS hat das Unternehmen außerdem ein leistungsstarkes Graphen-basiertes Additiv für lösemittelbasierte Farben und Beschichtungen im Programm, das zum Beispiel im Stahlbereich sehr erfolgreich zum Einsatz kommt.

„Graphen hat das Potenzial, die Farben- und Beschichtungsindustrie zu revolutionieren. Durch die einzigartigen mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften kann es die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit von Farben und Beschichtungen erheblich verbessern. Mit der industriellen Produktion von Few-Layer Graphene GUP^® hat GrapheneUP^® eine nachhaltige und leistungsstarke Alternative für viele Branchen geschaffen. Wir freuen uns sehr, dass wir diese hervorragenden Produkte ab sofort für unsere Industriekunden im Portfolio haben und sie unterstützen, die besten Ergebnisse zu erzielen“, so Alexander Frank, der die Division chemtech bei ACAT leitet.

Graphen punktet mit sehr guter Leitfähigkeit – das kommt z. B. bei Beschichtungen für den Wärmeschutz zum Tragen.

Bewitterungstests zeigen, wie korrosionsbeständig Beschichtungen mit Graphen sind.