石墨烯改性防腐涂料的防腐机理研究
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２ ． １ 实验 配 比
本次实验采用的实验配合 比如表 １ 所示。
表 １ 实 验配 合 比
烯改性对防腐涂料 的防腐性能提升有较大促进效果 。 ３ ． ２石墨烯改性防腐涂料的微观形貌分析 可 以采用扫描 电镜对石墨烯改性 防腐涂料 的微观形貌 进行观察和分析，具体 的分析结果如下 。
二 甲苯 助 剂 铝 粉 浆
涂料 断面 比较平整 ，缺陷和孔洞较少 ，结构紧密而有序 ； ２ ． ２石墨烯改性防腐涂料 的制备过程 而普 通的涂料断面 中，锌粉 的排列 比较杂乱，锌粉和环氧 针对石墨烯 改性防腐涂料 的制备 ，主要包括 以下两个 树脂结构的浸润性较差，固化后仍存在大量缺陷。可能的 部分。 原因也是由于石墨烯 的有序层状 结构使得涂料的结构更加 ２ ． ２ ． １ 配 制 涂 料 甲的组 分 有序，从而提高 了涂料 的致密性和抗渗透性 。 （ １ ）首先在搅 拌容器 中加 入适量 的环氧树脂 ，采用
３０
信 息 记 录 材 料２ ０ １ ７ ！ 箜 查 簦 ！ 塑 匣 ｊ
水分子与金属基体的接触 ，从而达到防腐 的效果； （ ３ ）石墨烯优 良的导电性可 以把溶液 中 Ｆ ｅ 失去的 电 子传到涂料层 的表面，从而避免 了 Ｆ ｅ的沉淀 ，使 电化 学 的腐蚀速度 降低 。 由于石 墨烯 的以上优 良特性 ，防腐涂料行业对把石墨 烯作为添加剂，对 防腐涂料 的防腐蚀性能进行 了大量 的研 究 。在此基础上 ，本文主要对石墨烯改性防腐 涂料 的相 关性能进行实验 探索，从而去深入分析研究防腐涂料 的防 腐机理 。 ２石墨烯防腐涂料 的防腐机理 实验研 究
锌 粉 磷 铁 粉 重 质 碳 酸 钙
质量百分比 （ ｗ ／ ％ ）
１ ５～ ２ ５ ２ ５～ ３ ５ ２ ５～ ４ ０ １ ０～ １ ８ １ ５～ ２ ５ ２～ ２ ． ５
ｌ～ １ ． ５
序度 ；而普通 的环氧树脂断面比较无序 。具体的原因可能 如下 ：在高分子 的环氧树脂中加入石 墨烯 以后 ，由于石墨 烯对高分子的强吸附作用 ，使得高分子包裹在石墨烯的外 面 ，从而层 层堆积形成 了有序的层状结构 ，使得树 脂在 固 化 以后的结构孔洞较少，结合得更加紧密 。 ３ ． ２ ． ２ 涂料 的断面形貌分析 通过 比较 加入石 墨烯进 行改性 的涂料与普通涂料的 Ｇ Ｅ Ｍ照片可知 ，加入石 墨烯的
１ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ的转速 下搅拌均匀制备得到涂料 乙的组分。 ２ ． ２ ． ３ 涂料 甲组分与涂料 乙组分的混合 按照 ４ ： １ 的 质量 比把 甲组份与 乙组分进行 混合 ，按照相关标准进行试 板 的 制备 。 ３实验结果 与讨 论 ３ ． １石墨烯 改性防腐涂料 的性能测试 通过对石墨烯 改性 防腐涂料 的性能进行测试， 由测 试 结果可知，改性 后的防腐涂料在小于 ５ ０ ％含锌量时，石墨 烯改性 防腐 涂料 的耐盐雾时间可长达 ３ ０ ０ ０ ｈ ，既降低 了锌 粉 的用量 ，又显著地提 高了防腐剂的防腐性能 ，说 明石墨
睡 画 堡垦
！ ± ！ 箜 查 ！ 塑
石墨烯 改性 防腐 涂料 的防腐机理研 究
王 广超
（中 国特 种 飞 行 器研 究 所 湖 北 荆 门
４ ４ ８ ０ ３ ５）
【 摘要 】本文主要对石 墨烯的特性和石 墨烯 改性防腐涂料 的发展过程进行 了简要 阐述，通过对石墨烯 防腐涂料 的防 腐机理进行 实验探 究，从 而加深 了对石 墨烯改性防腐 涂料 的防腐机理的理解 ，为石 墨烯在防腐涂料 中的应用提供一定的
３ ． ２ ． １ 环 氧树 脂 的断 面 形貌 分 析 采用 Ｇ Ｅ Ｍ 对 两种 环 氧 树 脂 的 断面 形 貌 进 行 对 比分 析可 知 ，加 入 石 墨烯 进 行 复 合 的 环 氧树 脂 断面 的层 与 层 之 间贴 合 紧 密 ，具 有较 高 的有
实 验 材 料 环 氧 树 脂
到涂 料 甲组 分 。 ２ ． ２ ． ２配制 涂 料 乙的 组分
ຫໍສະໝຸດ Baidu
（ １ ）按照 ３ ： １ 的质量 比把二 甲苯和正 丁醇配成混 合
的 溶液 ； （ ２ ）向溶液 中加 入 固化 剂，再加入 助剂 ，在 ７ ０ ０～
同时石墨烯具有二维的片层结构，在厚度方 向上可 以在 涂
料层 中形 成 良好 的物 理 隔绝 层 ； （ ２ ）石 墨烯 的疏 水性较好 ，加 入到涂料 中可 以阻止
借鉴 意义。
【 关键词 】石 墨烯；防腐涂料 ；防腐机理 ；耐腐蚀性能 【 中图分 类号 】Ｔ Ｑ ６ ３ ７ 【 文献标识码 】Ａ
１引 言
【 文章编号 】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ ０ １ ７ ）０ ７ — ０ ０ ３ ０ — ０ ２
１ ０ ０ ０～ １ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ的转速进行搅拌均匀；
石 墨烯 是 英 国的 Ａ ｎ ｄ ｒ ｅ Ｇ ｅ ｉ ｍ以及 Ｋ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｉ ｎ （ ２ ）其次 向搅 拌容器 中加 入锌粉 、溶剂 、适量 的石 Ｎ ｏ ｖ ｏ ｓ ｅ ｌ ｏ ｖ 等人在 ２ ０ ０ ４ 年采用机械 剥离法从石墨当中分离 墨烯 以及填料等组分 ，采用 ２ ０ ０ ０ ～ ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ的转速进 得 到的，他们也 因为发现石 墨烯 而获得 了 ２ ０ １ ０年诺 贝尔 行 搅 拌 均 匀 ； 物理学奖 …。由于石墨烯所具备的各种结构特性 ，如小尺 （ ３ ）将上述 步骤 中 的组分 放入研磨机 中研磨制 备得 寸效应 、二维的片层结构、 良好 的疏水性 以及导 电性能， 因此可 以把石墨烯加入防腐 涂料 中，进一步改善防腐涂料 的防腐蚀性能，具体应用原理如下： （ １ ） 石 墨烯 的尺寸较小，可 以填充防腐涂料 的孔隙，
本次实验采用的实验配合 比如表 １ 所示。
表 １ 实 验配 合 比
烯改性对防腐涂料 的防腐性能提升有较大促进效果 。 ３ ． ２石墨烯改性防腐涂料的微观形貌分析 可 以采用扫描 电镜对石墨烯改性 防腐涂料 的微观形貌 进行观察和分析，具体 的分析结果如下 。
二 甲苯 助 剂 铝 粉 浆
涂料 断面 比较平整 ，缺陷和孔洞较少 ，结构紧密而有序 ； ２ ． ２石墨烯改性防腐涂料 的制备过程 而普 通的涂料断面 中，锌粉 的排列 比较杂乱，锌粉和环氧 针对石墨烯 改性防腐涂料 的制备 ，主要包括 以下两个 树脂结构的浸润性较差，固化后仍存在大量缺陷。可能的 部分。 原因也是由于石墨烯 的有序层状 结构使得涂料的结构更加 ２ ． ２ ． １ 配 制 涂 料 甲的组 分 有序，从而提高 了涂料 的致密性和抗渗透性 。 （ １ ）首先在搅 拌容器 中加 入适量 的环氧树脂 ，采用
３０
信 息 记 录 材 料２ ０ １ ７ ！ 箜 查 簦 ！ 塑 匣 ｊ
水分子与金属基体的接触 ，从而达到防腐 的效果； （ ３ ）石墨烯优 良的导电性可 以把溶液 中 Ｆ ｅ 失去的 电 子传到涂料层 的表面，从而避免 了 Ｆ ｅ的沉淀 ，使 电化 学 的腐蚀速度 降低 。 由于石 墨烯 的以上优 良特性 ，防腐涂料行业对把石墨 烯作为添加剂，对 防腐涂料 的防腐蚀性能进行 了大量 的研 究 。在此基础上 ，本文主要对石墨烯改性防腐 涂料 的相 关性能进行实验 探索，从而去深入分析研究防腐涂料 的防 腐机理 。 ２石墨烯防腐涂料 的防腐机理 实验研 究
锌 粉 磷 铁 粉 重 质 碳 酸 钙
质量百分比 （ ｗ ／ ％ ）
１ ５～ ２ ５ ２ ５～ ３ ５ ２ ５～ ４ ０ １ ０～ １ ８ １ ５～ ２ ５ ２～ ２ ． ５
ｌ～ １ ． ５
序度 ；而普通 的环氧树脂断面比较无序 。具体的原因可能 如下 ：在高分子 的环氧树脂中加入石 墨烯 以后 ，由于石墨 烯对高分子的强吸附作用 ，使得高分子包裹在石墨烯的外 面 ，从而层 层堆积形成 了有序的层状结构 ，使得树 脂在 固 化 以后的结构孔洞较少，结合得更加紧密 。 ３ ． ２ ． ２ 涂料 的断面形貌分析 通过 比较 加入石 墨烯进 行改性 的涂料与普通涂料的 Ｇ Ｅ Ｍ照片可知 ，加入石 墨烯的
１ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ的转速 下搅拌均匀制备得到涂料 乙的组分。 ２ ． ２ ． ３ 涂料 甲组分与涂料 乙组分的混合 按照 ４ ： １ 的 质量 比把 甲组份与 乙组分进行 混合 ，按照相关标准进行试 板 的 制备 。 ３实验结果 与讨 论 ３ ． １石墨烯 改性防腐涂料 的性能测试 通过对石墨烯 改性 防腐涂料 的性能进行测试， 由测 试 结果可知，改性 后的防腐涂料在小于 ５ ０ ％含锌量时，石墨 烯改性 防腐 涂料 的耐盐雾时间可长达 ３ ０ ０ ０ ｈ ，既降低 了锌 粉 的用量 ，又显著地提 高了防腐剂的防腐性能 ，说 明石墨
睡 画 堡垦
！ ± ！ 箜 查 ！ 塑
石墨烯 改性 防腐 涂料 的防腐机理研 究
王 广超
（中 国特 种 飞 行 器研 究 所 湖 北 荆 门
４ ４ ８ ０ ３ ５）
【 摘要 】本文主要对石 墨烯的特性和石 墨烯 改性防腐涂料 的发展过程进行 了简要 阐述，通过对石墨烯 防腐涂料 的防 腐机理进行 实验探 究，从 而加深 了对石 墨烯改性防腐 涂料 的防腐机理的理解 ，为石 墨烯在防腐涂料 中的应用提供一定的
３ ． ２ ． １ 环 氧树 脂 的断 面 形貌 分 析 采用 Ｇ Ｅ Ｍ 对 两种 环 氧 树 脂 的 断面 形 貌 进 行 对 比分 析可 知 ，加 入 石 墨烯 进 行 复 合 的 环 氧树 脂 断面 的层 与 层 之 间贴 合 紧 密 ，具 有较 高 的有
实 验 材 料 环 氧 树 脂
到涂 料 甲组 分 。 ２ ． ２ ． ２配制 涂 料 乙的 组分
ຫໍສະໝຸດ Baidu
（ １ ）按照 ３ ： １ 的质量 比把二 甲苯和正 丁醇配成混 合
的 溶液 ； （ ２ ）向溶液 中加 入 固化 剂，再加入 助剂 ，在 ７ ０ ０～
同时石墨烯具有二维的片层结构，在厚度方 向上可 以在 涂
料层 中形 成 良好 的物 理 隔绝 层 ； （ ２ ）石 墨烯 的疏 水性较好 ，加 入到涂料 中可 以阻止
借鉴 意义。
【 关键词 】石 墨烯；防腐涂料 ；防腐机理 ；耐腐蚀性能 【 中图分 类号 】Ｔ Ｑ ６ ３ ７ 【 文献标识码 】Ａ
１引 言
【 文章编号 】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ ０ １ ７ ）０ ７ — ０ ０ ３ ０ — ０ ２
１ ０ ０ ０～ １ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ的转速进行搅拌均匀；
石 墨烯 是 英 国的 Ａ ｎ ｄ ｒ ｅ Ｇ ｅ ｉ ｍ以及 Ｋ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｉ ｎ （ ２ ）其次 向搅 拌容器 中加 入锌粉 、溶剂 、适量 的石 Ｎ ｏ ｖ ｏ ｓ ｅ ｌ ｏ ｖ 等人在 ２ ０ ０ ４ 年采用机械 剥离法从石墨当中分离 墨烯 以及填料等组分 ，采用 ２ ０ ０ ０ ～ ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ的转速进 得 到的，他们也 因为发现石 墨烯 而获得 了 ２ ０ １ ０年诺 贝尔 行 搅 拌 均 匀 ； 物理学奖 …。由于石墨烯所具备的各种结构特性 ，如小尺 （ ３ ）将上述 步骤 中 的组分 放入研磨机 中研磨制 备得 寸效应 、二维的片层结构、 良好 的疏水性 以及导 电性能， 因此可 以把石墨烯加入防腐 涂料 中，进一步改善防腐涂料 的防腐蚀性能，具体应用原理如下： （ １ ） 石 墨烯 的尺寸较小，可 以填充防腐涂料 的孔隙，