研究表明，石墨烯超大的比表面积、优良的阻隔性、化学稳定性及导电性等性能，对于防腐涂料综合性能具有较强的提升作用，如可以增强涂层对基材的附着力，提升涂料的耐磨性和防腐性，同时具有环保安全、无二次污染等特性。近年来，基于石墨烯的防腐应用研究主要集中在纯石墨烯防腐涂层以及石墨烯复合防腐涂层。单纯使用石墨烯防腐蚀涂层具有很多局限性，如对石墨烯品质要求高；金属基底限制多；设备要求高；难以大规模、大面积制备，难以产业化。与纯石墨烯防腐涂料相比，石墨烯复合防腐涂料能够兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、成膜性，可协同提高涂料的综合性能。
一、石墨烯防腐机理。石墨烯本身具有的独特结构，使其在物理防腐和电化学防腐方面都展现出一定的优势。
1、片层结构可形成“迷宫式”结构，能有效提高涂层的物理阻隔性。
2、由于其小尺寸效应，可有效填充涂层缺陷，减少孔隙率，增强致密性。
3、片层结构可以将涂层分割成许多小区间，能有效降低涂层内应力，消耗断裂能量，提高涂层的柔韧性、抗冲击性和耐磨性。
4、电子迁移率高，表现出良好的导电性。
二、石墨烯在水性复合防腐涂料中的应用。石墨烯具有的独特性能，为改善水性涂料的致密性、阻隔性、机械性能以及防腐性能带来新的改进途径。
1、石墨烯水性聚氨酯防腐涂料。水性聚氨酯（WPU）具有溶剂型聚氨酯的性能，又克服了溶剂挥发对环境的污染。但是WPU的热稳定性、耐溶剂性及力学性能等较差，影响其应用范围，因此为了提高WPU的综合性能，通常要对其进行交联改性、环氧树脂改性、有机硅改性以及无机纳米材料（SiO2、TiO2、CNTs）改性等。石墨烯作为新的高性能纳米增强体，使聚氨酯的耐水性、热性能、力学性能均有不同程度的提升。
2、石墨烯水性环氧防腐涂料。业界已经逐渐克服了水性环氧涂料耐水性、耐蚀性差的缺点，逐步应用到溶剂型涂料所涉及的重防腐领域。为进一步提高其防腐性能，研究人员将石墨烯复合到水性环氧涂料中开发出新型复合涂层。
3、石墨烯水性丙烯酸防腐涂料。水性丙烯酸防腐涂料价格低，具有安全环保、耐老化性优异、耐碱性佳、合成加工简单等特点，但因亲水性基团的残留，其耐水性较差，易闪蚀。但是通过添加石墨烯后制作出的水性石墨烯涂料具有突出的耐水性和耐盐雾性，其防腐效果明显优于其他碳系材料填充的水性涂料。
4、石墨烯水性无机富锌底漆。水性无机富锌底漆是以硅酸盐溶液为重要成膜物质，以高含量的锌粉（为提高涂膜性能，可适量掺混些片状铝粉、绢云母粉、磷铁粉、磷铁锌硅粉等）等为防腐颜料的水性重防腐底漆。由于富锌含量高，锌粉在空气中易发白，减少了涂层的附着力，涂层在使用过程中易起泡和干裂，防腐性能降低，但是通过添加石墨烯能够提高涂膜的耐盐雾性能。
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