【摘 要】
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水性涂料具有绿色环保的优点,在涂料领域受到了广泛的关注。但是在长时间的使用中,腐蚀介质仍会渗透涂层,造成金属基底的腐蚀。因此,制备具有长效抗腐蚀的水性乳液是目前亟待解决的问题。由于聚苯胺以及石墨烯具有良好的屏蔽作用和物理阻隔作用,能够降低金属的腐蚀速率,因此将聚苯胺和石墨烯共同作为功能性填料加入乳液,是提高涂层的耐腐蚀性能的有效途径,在涂料防腐方面的应用具有重要的意义。用氧化石墨烯、三乙胺三氢氟酸
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水性涂料具有绿色环保的优点,在涂料领域受到了广泛的关注。但是在长时间的使用中,腐蚀介质仍会渗透涂层,造成金属基底的腐蚀。因此,制备具有长效抗腐蚀的水性乳液是目前亟待解决的问题。由于聚苯胺以及石墨烯具有良好的屏蔽作用和物理阻隔作用,能够降低金属的腐蚀速率,因此将聚苯胺和石墨烯共同作为功能性填料加入乳液,是提高涂层的耐腐蚀性能的有效途径,在涂料防腐方面的应用具有重要的意义。用氧化石墨烯、三乙胺三氢氟酸盐通过水热法制备氟氮掺杂石墨烯（FNGO）,同时采用原位聚合法制备了聚苯胺/氟氮掺杂石墨烯（PANI/FNGO）,分别加入至苯丙乳液（SA）中制备氟氮掺杂石墨烯改性苯丙乳液（FNGO/SA）和聚苯胺/氟氮掺杂石墨烯共同改性苯丙乳液（PANI/FNGO/SA）。经过测试,当FNGO添加量为0.4 wt%时,FNGO/SA漆膜耐腐蚀性能最好。与其它元素掺杂石墨烯改性SA的性能相比,FNGO/SA具有最大的阻抗半径弧,且腐蚀电位最大,腐蚀电流密度最小,表明耐腐蚀性能最好;同时在耐酸碱、耐盐雾测试中发现FNGO/SA涂层的腐蚀情况最轻。经过极化曲线测试发现,随着PANI/FNGO用量的增加,PANI/FNGO/SA涂层耐腐蚀效果先增加后减小。当PANI/FNGO含量为0.4 wt%时,在耐酸性测试中涂层的起泡锈蚀程度最轻,表明涂层耐腐蚀能力最好。将PANI/FNGO加入至水性环氧乳液（EP）中得到复合涂层（PANI/FNGO/EP）。通过改变PANI/FNGO的用量,制备了一系列PANI/FNGO不同含量（0.3 wt%-1.1 wt%）的水性环氧涂层。SEM图发现,与纯EP涂层相比,经PANI/FNGO改性的环氧涂层表面致密而且微孔洞明显减少。极化曲线测试结果发现,当PANI/FNGO含量为0.7wt%时,腐蚀电流密度最小,腐蚀电位最大,漆膜耐腐蚀性能最好;耐酸碱、耐盐雾性能测试结果显示,在PANI/FNGO含量为0.7 wt%时,PANI/FNGO/EP涂层生锈现象最轻;与其它PANI/石墨烯改性EP性能相比,PANI/FNGO/EP在阻抗测试中具有最大的阻抗半径弧;同时耐酸碱、耐盐雾测试发现生锈现象最轻。通过对氟化石墨进行表面氧化,增加反应活性位点,之后采用化学接枝法合成了KH550改性氧化氟化石墨（KH550/FGO）和PANI/FGO,再将其作为抗腐蚀填料加入至EP中分别得到复合涂层（KH550/FGO/EP）和（PANI/FGO/EP）,并对其形貌和防腐蚀性能进行表征和测试。通过SEM测试,发现改性后石墨烯片层间距增大,而PANI呈现出棒状形貌;改性后的KH550/FGO和PANI/FGO具有较好的亲水性,能够在水中均匀分散。极化曲线结果表明,PANI/FGO/EP比KH550/FGO/EP的腐蚀电位要大,腐蚀电流密度小,因此耐腐蚀效果好。
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