【摘 要】
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随着经济的快速发展和各种金属基础设施的大规模扩建,设施的服役环境恶化,容易导致设备损坏而无法正常使用,甚至导致重大人员伤亡事故。因此直接或者间接产生的腐蚀耗费国家大量的财力物力。腐蚀防护就越发显得重要。现有的防腐蚀材料难以适应新环境下苛刻服役要求。氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）具有优异的综合性能,在涂层防腐领域能够有重要的应用前景。本文将GO、RGO添加进水性环氧涂层中,对改性后的涂
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随着经济的快速发展和各种金属基础设施的大规模扩建,设施的服役环境恶化,容易导致设备损坏而无法正常使用,甚至导致重大人员伤亡事故。因此直接或者间接产生的腐蚀耗费国家大量的财力物力。腐蚀防护就越发显得重要。现有的防腐蚀材料难以适应新环境下苛刻服役要求。氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）具有优异的综合性能,在涂层防腐领域能够有重要的应用前景。本文将GO、RGO添加进水性环氧涂层中,对改性后的涂层进行性能研究。主要研究内容如下:1、制备了不同含量（0.1wt%-0.4wt%）GO的水性环氧涂层。研究发现GO的加入能够提高涂层体系的分散均匀性。盐雾240h后未添加GO表面的气泡和锈渍最多,添加0.3%GO的涂层最少。55天的浸泡过程中,同一时间下未添加GO的涂层的阻抗模量明显低于添加GO的涂层,未添加GO的涂层阻抗模量|Z|f=0.01Hz从最初第1天的2.02×10~7Ω·cm~2降低到第55天的1.12×10~5Ω·cm~2,以添加0.3%GO的涂层的阻抗模量最大,涂层阻抗模量从最初第1天的3.17×10~7Ω·cm~2降低到第55天的5.64×10~5Ω·cm~2具有最好的耐腐蚀性能。未添加GO的涂层拥有最大的腐蚀电流,浸泡到第55天拥有最大的Icorr=6.09×10-7 A。添加0.3%GO的涂层从第1天Icorr=2.65×10-9 A到第55天Icorr=7.45×10-8 A,在浸泡中拥有最小腐蚀电流,表现为耐蚀性最佳。2、在添加0.3wt%GO的情况下,研究30-70wt%含量锌粉对水性环氧涂层的性能影响。随着锌粉增加涂层硬度增加,接触角先增大后减小。55天的浸泡过程中,添加50%锌粉的涂层阻抗模量|Z|f=0.01Hz从最初第1天的3.17×10~7Ω·cm~2降低到第55天的5.64×10~5Ω·cm~2;添加30%锌粉的涂层阻抗模量从最初第1天的5.62×10~6Ω·cm~2降低到第55天的1.6×10~5Ω·cm~2;添加70%锌粉的涂层阻抗模量从最初第1天的4.1×10~5Ω·cm~2降低到第55天的6.24×10~4Ω·cm~2,添加50%锌粉的涂层表现出最好的耐腐蚀性。腐蚀电流随着锌粉增加先减小后增大,以50%锌粉的涂层腐蚀电流最小从浸泡第1天的Icorr=2.65×10-9 A到浸泡第55天的Icorr=7.45×10-8 A,表现出耐蚀性最佳。3、采用化学还原法,用KOH试剂在高温80-90℃条件下对GO进行还原,制备出RGO。制备了不同含量（0.1wt%-0.5wt%）RGO的水性环氧涂层。研究发现RGO的加入能够提高涂层分散均匀性。盐雾240h后,涂层表面起泡数量和锈渍因RGO的加入而减少,以添加0.3%RGO的涂层最少。未添加RGO的涂层在大部分浸泡实验中拥有最小的阻抗模量,添加0.3%RGO涂层阻抗模量|Z|f=0.01Hz从最初第1天的2.02×10~7Ω·cm~2降低到第55天的1.12×10~5Ω·cm~2。未添加RGO的涂层腐蚀电流在浸泡中后期最大,腐蚀性能最差;添加0.3%RGO的涂层腐蚀电流在浸泡中后期最小,从第一天的腐蚀电流Icorr=5.2×10-9 A到浸泡第55天的腐蚀电流Icorr=8.96×10-8 A。添加0.3%RGO涂层拥有更好的耐蚀性。
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