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身处海洋经济的大环境下,海洋蕴含的丰富资源吸引着人们去挖掘和利用。然而,条件严苛的海洋环境极易使海洋设备设施遭受严重的腐蚀,从而产生极大的安全隐患和经济损失。因此,海洋腐蚀问题的解决刻不容缓。在众多防腐策略中,防腐涂料被认为是延缓金属材料腐蚀最为经济有效的手段。同时,二维片层结构的石墨烯具有阻隔腐蚀性介质的能力,可作为防腐涂料的填料以提高涂层的防腐性能,但是石墨烯易堆叠不易稳定分散的特性限制了它的广泛应用。本论文针对这一问题,合成了8-羟基喹啉封端的苯胺三聚体作为氧化石墨烯的分散剂,其非共价改性的氧化石墨烯在涂层中可以发挥良好的屏障阻隔作用,并且使涂层在酸性环境下具备自修复性,耐酸性提高。具体研究内容包括:(1)通过8-羟基喹啉(8-HQ)和苯胺三聚体(AT)合成了8-羟基喹啉封端的苯胺三聚体(QAAT),并研究了质子溶剂种类和反应时间对QAAT产率的影响。QAAT与氧化石墨烯(GO)以20:1的用量比超声处理得到稳定的改性氧化石墨烯(GO-QAAT)分散液,证明了GO-QAAT具备p H响应性,为后期验证GO-QAAT的存在使防腐涂层酸性条件下具备自修复性打下了基础。(2)将GO-QAAT引入到环氧涂料体系中,探究GO-QAAT的分散稳定性和在涂料中的添加量对环氧涂层性能的影响。当GO-QAAT的添加量为0.1%时,环氧涂层具备最为优异的防腐性能,涂层浸泡96 h后0.01 Hz处的阻抗模量(|Z|0.01Hz 96h)可保持在32.5 kΩcm2,腐蚀电流密度(Icorr)仅为0.049μA/cm2;相比其他样品,其水接触角达到80.8°,涂层疏水性最强;抗冲击性能测试中表现出优良的柔韧性和抗冲击性。此外,GO-QAAT的存在赋予了环氧涂层酸性环境下自修复性,其结合了8-HQ的缓蚀作用和GO的“迷宫效应”,从而提高涂层的耐酸腐蚀性。(3)将3-氨基丙基三甲氧基硅烷和双酚A合成得到硅烷偶联剂封端的苯并噁嗪单体(B-TMOS),并加热固化得到聚苯并噁嗪(PB-TMOS)。由于致密结构和低表面能的优势,PB-TMOS的|Z|0.01Hz 96h高出环氧涂层1个数量级,可达到243 kΩcm2,Icorr下降到0.037μA/cm2,耐腐蚀性优于环氧基防腐涂层,水接触角可达到93.6°,疏水性高于环氧涂层。将GO-QAAT加入所得的聚苯并噁嗪体系中,当GO-QAAT的添加量为0.1%时,由于GO-QAAT的屏障阻隔作用以及在酸性环境下的自修复性能,使得聚苯并噁嗪涂层具备更优异的防腐性能以及耐酸性。此外,GO-QAAT/聚苯并噁嗪涂层在附着力测试中也表现出良好的附着力。