石墨烯是一種具有蜂窩狀晶格狀平面薄膜結(jié)構(gòu)的新式防腐納米材料，是世界上較薄的防腐材料，可用于金屬保護，具有良好的隔絕功能和屏蔽功能，“新材料之王”的美譽，石墨烯在水性醇酸防腐系列漆領(lǐng)域的研究引起了世界各國研究者的關(guān)注。石墨烯涂層主要是純石墨烯z涂層和石墨烯復(fù)合涂層。石墨烯涂料主要是指純石墨烯在金屬表面起到防腐、導(dǎo)電等效果的功能性涂料。單純使用石墨烯防腐涂層有很多局限性。由于對石墨烯的質(zhì)量要求較高，石墨烯的導(dǎo)電性較好，薄膜有一點缺點，金屬腐蝕就會加劇，只能提供短時間的抗氧化腐蝕效果。對于金屬基板，可供選擇的不多。

    石墨烯水性醇酸防腐系列漆主要是指石墨烯先與聚合物樹脂復(fù)合，然后用復(fù)合材料制備功能性涂料。石墨烯與附著力強、膜形成性好的樹脂相結(jié)合，可制成防腐功能好的石墨烯復(fù)合涂料?？梢燥@著提高聚合物的功能。不同的石墨烯參與量和樹脂品種影響復(fù)合涂料的功能，特別是電作用和防腐功能，石墨烯水性醇酸防腐系列漆成為石墨烯的重要應(yīng)用研究領(lǐng)域。

    1、石墨烯屬性水性醇酸防腐系列漆

    引進石墨烯巨大的比表面積、優(yōu)良的斷裂性、高的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的導(dǎo)電性等共同的晶體結(jié)構(gòu)、卓越的物理功能和衍生物能引發(fā)聚合反應(yīng)等柔性鏈段，對改善樹脂基材料的功能有很大的潛力，對防腐涂層誘導(dǎo)有很強的進步效果。目前，對石墨烯復(fù)合防腐涂料的研究主要以溶劑型復(fù)合材料為主。溶劑型涂料含有大量有毒重金屬和高VOCs，隨著環(huán)境意識的不斷發(fā)展，涂料的展開迅速向水性方向轉(zhuǎn)變，開發(fā)低成本、高效益、綠色的新式石墨烯水性復(fù)合防腐涂料已成為重防腐涂料的重要發(fā)展方向。

    石墨烯的共同功能為改善水性涂料的細(xì)膩性、斷裂性、機械功能和防腐功能提供了新的改進方法。

    2、石墨烯防腐機理

    石墨烯本身的共同結(jié)構(gòu)性質(zhì)在物理防腐和電化學(xué)防腐方面顯示出一定的優(yōu)勢。

    l切片結(jié)構(gòu)：石墨烯石墨烯的切片結(jié)構(gòu)的堆疊效應(yīng)，有助于在涂層上形成“迷宮式”屏蔽結(jié)構(gòu)，抑制腐蝕介質(zhì)的濕潤、滲透、分散、進步涂層的物理隔離。

    小效果：石墨烯可以填充涂層的缺點邊緣，減少涂層縫隙，提高涂層密度，創(chuàng)造良好的物理隔離層。

    疏水性：疏水性好，參與能切斷水分子和金屬器材直接接觸的涂料。l電化學(xué)保護：石墨烯的軛結(jié)構(gòu)導(dǎo)電性能好，結(jié)合在一起，涂層層結(jié)構(gòu)在涂層間電化學(xué)接觸良好，形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，更好地進行電化學(xué)保護。

    3、石墨烯在水性醇酸防腐系列漆領(lǐng)域的應(yīng)用難點

    處理石墨烯的線材及與水性涂料的配套問題。石墨烯的制備方法不同。物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)也不同。石墨烯的選擇也很多樣化，而且石墨烯和樹脂結(jié)合起來效果也不一樣。油漆是一個復(fù)雜的配套系統(tǒng)，制作過程中需要添加各種助劑填充物等，這些增加部分的選擇也是多種多樣的，因此根據(jù)腐蝕環(huán)境選擇某種石墨和水性防腐涂料，構(gòu)成完美的配套系統(tǒng)是探討的重點。

    處理水性涂料中石墨烯的含量，少量石墨烯將優(yōu)化樹脂組裝結(jié)構(gòu)，提高有序性，發(fā)揮有用的防腐效果，意想不到的效果太少，過量石墨烯的參與將加速基體腐蝕。如果石墨烯填料增加太多，石墨烯很容易組裝，涂層中會出現(xiàn)大量無序堆積，形成堅硬的團聚體成為涂層的缺點。另一方面，涂料的粘度太高，影響涂層的成膜性和附著力，使涂層出現(xiàn)很多裂紋和缺點，促進腐蝕，因此必須選擇適合特定涂料系統(tǒng)的石墨烯增加量。

    處理水性醇酸防腐系列漆中石墨烯的分散性和相容性問題，石墨烯的結(jié)構(gòu)和強大的范德華力容易自我團聚，團聚體不再分離，對切斷腐蝕介質(zhì)沒有用處。石墨烯本身具有沒有親水或親油的結(jié)構(gòu)特征，與許多準(zhǔn)備油漆的器材的濕度不同，在防腐涂布中難以分散，水、有機溶劑和聚合物之間無法形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。與樹脂的界面結(jié)合力弱，兼容性差，容易產(chǎn)生分手，嚴(yán)重影響涂層的功能。