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重防腐涂料在海洋工程、化工工业、船舶等领域的防腐作用无法被取代,因此对重防腐涂料的研发非常有必要。在重防腐涂料体系中,成膜物质和防锈颜料对重防腐涂料的防腐性能起决定性作用,环氧树脂因具有优异的耐腐蚀性能,在重防腐涂料领域得到广泛使用,当前市场上的环氧重防腐涂料以溶剂型为主,存在严重的环境污染问题。氧化石墨烯由于优异的阻隔性能,在防腐涂料中得到了应用,但是其极易发生团聚,从而难以达到最佳效果。针对上述状况,本文先合成非离子型环氧自乳化固化剂来制备水性环氧涂料,然后使用对苯二胺对氧化石墨烯进行改性并制备出水性环氧氧化石墨烯防腐涂料,研究了氧化石墨烯含量对涂层相关性能的影响,最后用锌粉、改性氧化石墨烯、自乳化固化剂、环氧树脂以及相关助剂制备出水性环氧重防腐涂料,研究锌粉以及改性氧化石墨烯对涂层性能的影响,主要研究内容和结论如下:(1)研究表明,当二乙烯三胺(25)甲醛:双酚A:聚乙二醇二缩水甘油醚:邻甲基缩水甘油醚的物质量比为为2:1:1:1:0.8时,得到的非离子型环氧自乳化固化剂的效果最好;乳液粒径为289 nm,表干只需要3 h,附着力0级,硬度可以达到3 H,耐介质性较好(耐水达到20 d,耐酸2 d,耐盐14 d)。(2)用对苯二胺对氧化石墨烯改性,通过沉降实验结果得到,氧化石墨烯的亲水基团减少;FTIR和XRD测试表明,对苯二胺与氧化石墨烯上的环氧基和羧基发生反应,层间距也变大;通过SEM形貌分析得到,改性后氧化石墨烯在环氧涂层中分散均匀、无团聚;通过EIS以及涂层性能测试得到,在加入0.5%的改性氧化石墨烯时,得到的水性环氧氧化石墨烯涂层综合性能最佳,硬度达到5 H,附着力1级,柔韧性1 mm,耐盐30 d完好,耐酸6 d完好,45 d低频的阻抗为6.94×10~6Ω.cm~2。(3)用锌粉、改性氧化石墨烯、自乳化固化剂、环氧树脂以及相关助剂制备出水性环氧重防腐涂料。开路电位分析结果表明,锌粉含量为50%时,随着改性氧化石墨烯的含量增加,涂层的阴极保护时间先增大后减小,添加50%Zn/0.5%FGO的涂层的保护时间最长。涂层耐介质和中性盐雾性测试结果表明,添加50%Zn/0.5%FGO涂层的性能最佳,其耐中性盐雾1200 h只是稍微变色、耐盐达到75 d。而EIS测试结果表明,添加50%Zn/0.5%FGO的涂层防腐性能也最佳,60 d后涂层的低频阻抗为3.84×10~6Ω.cm~2。