郭海燕 杨正文

摘  要：氧化石墨烯的二维片层结构可以在涂层中充分的阻隔腐蚀介质的穿透，但因其比表面积很大，容易团聚难以分散，需要对氧化石墨烯进行化学改性来提高其在基质中的分散性。本文对比和总结了近年来改性石墨烯复合材料的防腐性能研究，提出了氧化石墨烯防腐涂料领域存在的问题，并对未来发展方向进行了展望。

关键词：石墨烯;防腐蚀;复合材料

1 前言

金属腐蚀与国家经济、国防建设及工程建筑项目的安全和发展密切相关。中国科学院海洋研究所的统计数据显示，2014年腐蚀给中国带来的直接和间接经济损失高达2.13万亿人民币（约3.1千亿美元），占国家GDP的约3.3%。在金属表面喷涂防护层可以对金属起到屏蔽或阴阳极防护的作用。屏蔽性防护作用的机理是通过在涂料里面添加石墨烯等材料，填补、封堵涂料成膜后的微缝隙，屏蔽氧气、水及腐蚀性离子进入金属界面的通道，从而延缓腐蚀的发生。

石墨烯是一种具有蜂巢晶格状平面薄膜结构的新型防腐纳米材料，具有超大比表面积、阻隔性好、化学稳定性高及导电性能好等优点。将石墨烯添加到防腐涂层中，通过石墨烯片层之间的堆叠作用能够阻碍氧气及腐蚀介质的渗透，提高涂层的防渗透能力，进而提高耐腐蚀性能。但是由于石墨烯优异的导电性，在涂层存在缺陷时可以促进腐蚀的发生，因此纯石墨烯涂层不能作为长期的防腐涂层使用。石墨烯基复合材料可以解决这一问题，为了发挥石墨烯的优异性能，研究学者们对石墨烯进行功能化改性或者利用含有特殊官能团的氧化石墨烯与聚合物复合形成石墨烯/聚合物复合材料。……