石墨烯在防腐涂料中的应用

腐蚀一直是限制各国经济发展的主要问题之一。全球每年因腐蚀造成的直接经济损失约为2.5万亿美元。防腐涂料的应用是解决腐蚀问题的主要途径之一。防腐涂料的概念和市场规模防腐涂料是指由底漆，中间漆和面漆组成的防腐涂料。根据涂料的应用领域，可分为常规防腐涂料和重防腐涂料。常规的防腐蚀涂层可在正常条件下保护金属免受腐蚀，并保护有色金属的使用寿命。与常规防腐蚀涂料相比，重型防腐蚀涂料可在相对苛刻的腐蚀环境中使用。一类抗腐蚀涂料，与传统的抗腐蚀涂料相比，具有更长的保存期限。中国防腐涂料的市场规模仅次于建筑涂料，年均增长率超过20％。重型防腐涂料市场具有巨大的发展空间。 2018年，中国国防涂料行业市场规模为1258.67亿元，比2017年的1211.03亿元增长4.01％。石墨烯防腐机理1特征优势单层石墨烯层强度高，韧性好，比表面积大面积，超疏水性和超亲脂性，以及良好的化学和热稳定性。 

2结构优势石墨烯的片状结构相互叠置交错，在涂层中可形成复杂的网络屏蔽结构，可有效抑制腐蚀介质的渗透，渗透和扩散，提高涂层的物理阻隔性能;可以将超薄片材厚度的石墨烯填充到涂层的缺陷中，降低涂层的孔隙率，增强涂层的致密性，并进一步延迟或防止腐蚀因子浸入基材的表面。石墨烯层之间具有良好的润滑作用，并且石墨烯的片层结构可以将涂层分成多个小室，有效降低涂层的内应力并提高涂层的柔韧性。性别，耐冲击性和耐磨性。石墨烯在防腐涂料中的应用作为石墨烯材料的应用领域，石墨烯改性的防腐涂料已迅速成为国内外防腐涂料的研究热点。目前，海虹，阿克苏诺贝尔和日本等国外涂料公司一直在进行石墨烯防腐涂料的研究和应用，并已进行了初步的技术储备。以中国科学院宁波材料研究所为代表的少数科研机构和涂料公司已成功开发出石墨烯涂料，并已在海洋防腐和工业防腐领域进行了实验性涂层。

通过用石墨烯材料改性常规涂层，不仅可以大大提高其耐腐蚀性，而且可以赋予涂层许多新功能。 1石墨烯/环氧树脂防腐涂料环氧树脂是一种低聚物，是通过使用脂环族或芳族主链使环氧基与固化剂反应而形成的，并且含有两个或多个环氧基。身体。环氧树脂可以广泛地与不同类型的固化剂，稀释剂，助剂等结合使用，并具有优异的机械，热，机械，粘合和防腐性能。但是，固化后的强度和导电性差，难以满足工业上的要求。石墨烯的添加可以有效地解决这些问题，但是石墨烯的高成本和差的分散性阻碍了石墨烯/环氧防腐涂料工业的发展。 2石墨烯/聚苯胺防腐涂料聚苯胺在屏蔽，腐蚀抑制和钝化方面可以作为防腐涂料的成膜物质。聚苯胺涂层具有出色的耐腐蚀性，因为聚苯胺可以钝化金属表面。聚苯胺涂层本身具有很强的防腐性能，石墨烯的掺杂可以进一步提高其耐腐蚀性。然而，聚苯胺易于附聚，解决石墨烯的分散问题对于提高涂层的性能最重要。 3石墨烯/聚氨酯防腐涂料聚氨酯涂料是通过多异氰酸酯和多元醇的加成聚合反应形成的聚合物。它们对基材具有良好的附着力，并且是高强度，抗撕裂和耐磨的防腐涂料。聚氨酯具有耐化学腐蚀，机械性能好等特点。虽然是一种广泛使用的材料，但其防腐涂层不能耐高温，不导电，不能满足现代市场的需求。 。由于石墨烯具有优异的光学，电气和机械性能，因此可用于改善聚氨酯涂料，以获得导电防腐涂料。