导静电防腐涂料是随着科技的进步而迅速发展起来的一种功能性涂料,要求涂料兼具导静电和防腐蚀性能,广泛应用于海洋船舶、石油化工、航空航天、电子电器等众多领域。然而,目前导静电防腐涂料还存在导电性和防腐性兼容性差、成本高以及综合性能尚不理想等问题,因此研究并提升其综合性能成为该类涂料发展的技术关键。石墨烯是近年来发展起来的具有诸多特殊功能的新型纳米材料,其在导电、防腐蚀等方面的优异性能对于研制发展新型导静电防腐涂料提供了新的技术途径和方向。本论文基于以上技术需求,重点围绕石墨烯对涂料进行了改性,研究制备了不同类型的导静电防腐环氧涂料,并综合运用宏微观技术手段对改性涂层的导静电、防腐蚀、力学等性能进行了综合测试与表征,具体的研究内容和结果如下:1.采用锡锑氧化物(ATO)制备出ATO环氧涂层,主要研究了锡锑氧化物的不同含量对涂层的导静电性能、力学性能和防腐蚀性能的影响。综合性能测试结果表明,与相同体系EP/ATO涂层相比,EP/ATO(15.4wt%)涂层的表面电阻率降低了 4-5个数量级,具有良好的导静电性能以及力学性能。同时,EP涂层的耐腐蚀性能得到显著提高,在3.5 wt%NaCl溶液中浸泡不同时间的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,浸泡1天后,EP/ATO涂层低频阻抗值达到1.28×109Ω·cm2,浸泡80天之后,依然能够保持在107Ω·cm2以上,表现出良好的防腐性能。涂层在以上性能方面的提升,归因于ATO片状形状以及在涂层中的定向排列,形成了完整导电网络有效提高了涂层的物理屏蔽作用和导静电性能,有效抑制了腐蚀性物质向涂层内部的渗透和扩散。2.为了提高EP/ATO涂层的防腐蚀性能、导静电性能以及力学性能,通过添加石墨烯制备石墨烯改性导静电防腐环氧涂层(EP/ATO/rGO)。试验结果表明,EP/ATO/rGO(0.3wt%)涂层的防腐蚀性和导静电性能均优于相似体系的EP/ATO/rGO涂层,其表面电阻率达到2.0×106Ωcm。同时,浸泡1天后,其低频阻抗值达到4.53 × 108Ω·cm2,浸泡144天之后,其低频阻抗值仍稳定在9.8 × 107Ω·cm。另外附着力、微观形貌表征测试结果表明rGO的添加增强了涂层的附着力。这归因于在环氧涂层体系中,rGO有效的物理屏蔽效应,赋予涂层持久的防腐性能而且它还能够起到电连接作用,提高涂层的导静电性能。3.为了进一步提高涂层的导静电性能、防腐性能,综合利用ATO、rGO、SPANI 三者的优势,制备了 EP/ATO-SPANI、EP/ATO-SPANI-rGO 掺杂环氧涂层。EP/ATO-SPANI-rGO环氧涂层拥有良好的导静电性能,与EP/ATO、EP/ATO-SPANI涂层相比,具有最高的低频阻抗值(1.27×1010Ω·cm2),即使浸泡28天,低频阻抗值还稳定在3.43×108Ω·cm2,表明了最佳的防腐蚀效果。这主要是SPANI-rGO能够有效抑制腐蚀性介质的渗透行为,同时利用SPANI纳米材料的电活性进一步提高涂层的腐蚀防护性能,发挥了 SPANI-rGO的抑制孔隙缺陷和物理屏蔽效应。