南通华生涂料化工有限公司

石墨烯是一种具有蜂窝状晶格状平面薄膜结构的新式防腐纳米材料，是世界上较薄的防腐材料，可用于金属保护，具有不错的隔绝功能和屏蔽功能，“新材料之王”的美誉，石墨烯在水性醇酸防腐系列漆领域的研究引起了世界各国研究者的关注。石墨烯涂层主要是纯石墨烯z涂层和石墨烯复合涂层。石墨烯涂料主要是指纯石墨烯在金属表面起到防腐、导电等效果的功能性涂料。单纯使用石墨烯防腐涂层有很多局限性。由于对石墨烯的质量要求较高，石墨烯的导电性较好，薄膜有一点缺点，金属腐蚀就会加剧，只能提供短时间的抗氧化腐蚀效果。对于金属基板，可供选择的不多。

石墨烯水性醇酸防腐系列漆主要是指石墨烯先与聚合物树脂复合，然后用复合材料制备功能性涂料。石墨烯与附着力强、膜形成性好的树脂相结合，可制成防腐功能好的石墨烯复合涂料。可以显着提高聚合物的功能。不同的石墨烯参与量和树脂品种影响复合涂料的功能，特别是电作用和防腐功能，石墨烯水性醇酸防腐系列漆成为石墨烯的重要应用研究领域。

1、石墨烯属性水性醇酸防腐系列漆

引进石墨烯巨大的比表面积、好的断裂性、高的化学稳定性、好的导电性等共同的晶体结构、物理功能和衍生物能引发聚合反应等柔性链段，对改善树脂基材料的功能有很大的潜力，对防腐涂层诱导有很强的进步效果。目前，对石墨烯复合防腐涂料的研究主要以溶剂型复合材料为主。溶剂型涂料含有大量有毒重金属和高VOCs，随着环境意识的不断发展，涂料的展开迅速向水性方向转变，开发低成本、效益、绿色的新式石墨烯水性复合防腐涂料已成为重防腐涂料的重要发展方向。

石墨烯的共同功能为改善水性涂料的细腻性、断裂性、机械功能和防腐功能提供了新的改进方法。

2、石墨烯防腐机理

石墨烯本身的共同结构性质在物理防腐和电化学防腐方面显示出一定的优势。

l切片结构：石墨烯石墨烯的切片结构的堆叠效应，有助于在涂层上形成“迷宫式”屏蔽结构，抑制腐蚀介质的湿润、渗透、分散、进步涂层的物理隔离。

小效果：石墨烯可以填充涂层的缺点边缘，减少涂层缝隙，提高涂层密度，创造良好的物理隔离层。

疏水性：疏水性好，参与能切断水分子和金属器材直接接触的涂料。l电化学保护：石墨烯的轭结构导电性能好，结合在一起，涂层层结构在涂层间电化学接触良好，形成导电网络，更好地进行电化学保护。

3、石墨烯在水性醇酸防腐系列漆领域的应用难点

处理石墨烯的线材及与水性涂料的配套问题。石墨烯的制备方法不同。物理结构和化学性质也不同。石墨烯的选择也很多样化，而且石墨烯和树脂结合起来效果也不一样。油漆是一个复杂的配套系统，制作过程中需要添加各种助剂填充物等，这些增加部分的选择也是多种多样的，因此根据腐蚀环境选择某种石墨和水性防腐涂料，构成完美的配套系统是探讨的重点。

处理水性涂料中石墨烯的含量，少量石墨烯将优化树脂组装结构，提高有序性，发挥有用的防腐效果，意想不到的效果太少，过量石墨烯的参与将加速基体腐蚀。如果石墨烯填料增加太多，石墨烯很容易组装，涂层中会出现大量无序堆积，形成坚硬的团聚体成为涂层的缺点。另一方面，涂料的粘度太高，影响涂层的成膜性和附着力，使涂层出现很多裂纹和缺点，促进腐蚀，因此必须选择适合特定涂料系统的石墨烯增加量。

处理水性醇酸防腐系列漆中石墨烯的分散性和相容性问题，石墨烯的结构和强大的范德华力容易自我团聚，团聚体不再分离，对切断腐蚀介质没有用处。石墨烯本身具有没有亲水或亲油的结构特征，与许多准备油漆的器材的湿度不同，在防腐涂布中难以分散，水、有机溶剂和聚合物之间无法形成稳定的化学键。与树脂的界面结合力弱，兼容性差，容易产生分手，严重影响涂层的功能。

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