新型石墨烯/聚吡咯水性防腐涂料的制備及性能

張蘭河，李佳棟，劉春光，王旭明

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新型石墨烯/聚吡咯水性防腐涂料的制備及性能

張蘭河1，李佳棟1，劉春光1，王旭明2

（1東北電力大學化學工程學院，吉林吉林 132012；2北京農業生物技術研究中心，北京100089）

傳統的石墨烯防腐涂料存在填料成分不均一、防腐性能低、涂層不穩定等問題。為了提高石墨烯防腐涂料的分散性能和防腐性能，本文采用改進原位聚合法合成的石墨烯（rGO）/聚吡咯（PPy）復合物為填料，水性環氧樹脂（EP）為成膜物質，制備新型石墨烯/聚吡咯水性防腐涂料（rGO/PPy/EP）。采用X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、拉曼光譜(Raman)、掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對涂料進行結構分析，通過塔菲爾極化曲線（Tafel）、交流阻抗譜圖（EIS）和腐蝕形貌分析測試rGO/PPy/EP對Q235碳鋼的防腐性能。結果表明：采用改進原位聚合法制備的rGO/PPy/EP涂料分散性好，結構致密。質量分數為1% rGO/PPy/EP涂料的腐蝕電位corr= –613mV，腐蝕電流密度corr= 46.42μA/cm2，對裸鋼的保護度i=91.02%。與rGO/EP涂料相比，rGO/PPy/EP涂料的腐蝕電流密度降低了38.62μA/cm2，對O2和H2O腐蝕介質具有較高的屏蔽性能。因此，原位聚合法制備的rGO/PPy水性涂料具有環境友好、分散性能強、結構穩定和防腐性能優異等優點，具有廣闊的應用前景。

石墨烯；復合材料；腐蝕；電化學；分散性

利用涂料防腐是金屬防腐技術中最成熟、應用最廣泛的方法之一[1]。傳統防腐涂料摻雜的金屬離子容易滲出，涂料與金屬發生原電池腐蝕效應，加速金屬材料的腐蝕；填料中鉛系和鉻酸鹽系重金屬易產生重金屬污染；有機溶劑型防腐涂料產生的易燃易揮發有機物（VOCs），影響人類身體健康，造成環境污染[2]。……