金属腐蚀所造成的事故与经济损失十分严重,而传统树脂基有机涂层体系尽管具备耐侵蚀能力强、体积稳定、环境友好、易于操作等优点,但也同时存在力学强度低、易于老化等性能缺陷。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成蜂巢状晶格的二维碳纳米材料,由于其独特的片层状结构和优异性能,适合用作有机防腐涂料的改性组分。为取得一种既简单方便又节省成本的高性能防腐涂层及其制备方法,本文参考金属基体表面的常规涂层工艺,通过石墨烯的引入得到一种高性能、长寿命、耐腐蚀的石墨烯改性复合涂层。本文首先以无水乙醇和甲苯为溶剂制备石墨烯分散液,进而通过喷涂法在金属基片上形成石墨烯薄膜,通过甄别试验检验石墨烯的阻锈能力。实验结果表明,石墨烯薄膜的存在明显改善了金属表面的锈蚀程度,证明石墨烯粒子对腐蚀性介质如水和氧气有很好的阻隔作用;定量对比不同材质金属试片,按抗腐蚀能力排序为:铝>紫铜>黄铜>铸钢。以石墨烯为研究对象,采用浸涂法制备石墨烯改性环氧树脂涂层,考察石墨烯掺量对环氧树脂复合涂层结构与性能的影响,主要包括硬度测试、SEM表征以及盐雾试验、酸雾试验、耐酸性试验等防腐性能的定量测试。实验结果表明,加入适量石墨烯(石墨烯的掺量为0.4%～0.6%)的复合涂层防腐性能明显优于纯树脂,原因在于石墨烯粒子改善了环氧树脂涂层表面的缺陷,大大提高了涂层的防腐性能。但过量的石墨烯分散不均匀,易发生团聚,导致涂层表面出现气泡孔洞,使复合涂层的防腐性能出现下降。研究进一步以石墨烯为对象,甲苯为溶剂,制备石墨烯改性聚丙烯酸树脂涂层,具体是以甲苯/树脂比例和石墨烯掺量为主要变量,进行力学性能测试、盐雾试验、酸雾试验、耐酸性试验等防腐性能测试。实验结果表明,甲苯与聚丙烯酸树脂比例为4:1、石墨烯掺量为0.6%时,复合涂层防腐效果最优。甲苯作为稀释剂用于改善涂层材料的成膜性能,有利于提高涂层质量、降低成膜难度,但用量过大会导致涂层变薄甚至不连续,严重削弱复合涂层的防腐效果。随着石墨烯掺量的增加,复合涂层防腐蚀效果变好,然如若掺入过量,则会导致石墨烯粒子表面上形成的树脂包裹层变薄甚至不连续,破坏树脂基体的三维网状结构,导致复合涂层空隙变大,反而会加剧腐蚀介质的侵入。