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腐蚀是通过化学或电化学方法对金属和合金的降解,在经济,安全和健康方面都造成了一定的影响,金属腐蚀是对社会、工业和公民的巨大挑战。这类问题的常见解决方案是使用阻挡层来限制或阻止腐蚀性或氧化性物质从环境到目标的传输。近年来,石墨烯在防腐方面的应用受到了广泛的关注。本文使用电化学剥离法制备出了腐殖酸功能化石墨烯水分散液(HGP),并以水性聚氨酯(WPU)为成膜物质,以HGP为填料制备出石墨烯/水性聚氨酯(HGP/WPU)复合涂料。除此之外以水解苯乙烯-马来酸酐共聚物功能化石墨烯(SGP)作为稳定剂,使用原位聚合法制备出石墨烯-聚苯胺(SGP-PANI)复合材料,将其与水性聚氨酯物理共混制备出石墨烯-聚苯胺/水性聚氨酯(SGP-PANI/WPU)复合涂料。使用交流阻抗测试以及塔菲尔极化曲线测试探究了两种复合涂料的防腐能力,另外还对纳米SiO2以及几种缓蚀剂的加入能否提高复合涂料防腐性能进行了探究。通过扫面电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电能谱(XPS)、傅里叶变换光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、紫外测试(UV)等手段对HGP、SGP-PANI的形貌及结构进行表征,表征结果表明腐殖酸成功的将石墨烯功能化,且HGP水分散稳定性良好。另外,聚苯胺成功修饰在SGP表面,Zeta电位表明SGP-PANI水分散液较稳定。HGP/WPU及SGP-PANI/WPU复合涂层的断裂面SEM图显示HGP、SGP-PANI与WPU成功复合,HGP占WPU的0.05%时HGP在涂层中分散均匀性最佳。附着力测试结果看出HGP及SGP-PANI的加入并不会减弱WPU与碳钢板的附着力。HGP的加入可以提高WPU涂层的耐腐蚀性,并且HGP占WPU的含量为0.05%时,复合涂层取得最佳的防腐效果。纳米SiO2的加入能够有效地增加复合涂层的防腐性能,其最佳添加量为占总体系的4%。偏钒酸钠以及氟钛酸铵的加入可以明显提高复合涂层的耐腐蚀能力,钼酸钠及植酸的加入并不能改善复合涂层的防腐性能。SGP-PANI作为填料加入到WPU中也同样提高了涂层的防腐性能,当SGP-PANI含量为0.6%时复合涂层的耐腐蚀性最佳。经纳米SiO2改性后复合涂层的防腐效果增强,复合涂层的防腐能力最好时其对应的添加量为占总体系的4%。对缓蚀剂的探究得出钼酸钠及氟钛酸铵的加入可以加强涂层耐腐蚀能力,其最佳加入量都为占总体系的0.06%。偏钒酸钠以及植酸的加入并不能有效地改善复合涂层的耐腐蚀性。