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传统溶剂型防腐涂料存在孔隙率高、疏水性差、涂层强度较低等问题,传统涂料中掺杂纳米粒子是降低孔隙率、提高疏水性和改善涂层强度的一种常用方法。石墨烯是一种二维蜂窝状碳纳米材料,具有较大的比表面积、高致密性和化学惰性,对腐蚀介质具有较强的物理屏蔽性能,在有机涂料中掺杂石墨烯可以有效地提高涂料的耐腐蚀性能。然而,石墨烯在涂料中分散性低,容易发生团聚,产生点蚀坑,破坏涂层结构。为了提高石墨烯的分散性,本研究采用原位聚合法和一步水热法制备改性石墨烯水性环氧树脂涂料,进行对比研究,以期提高复合涂料的防腐性能,揭示防腐机理。采用原位聚合法复合氧化石墨烯(GO)和吡咯单体,利用水合肼还原制备石墨烯/聚吡咯(rGO/PPy)复合物;采用rGO/PPy作为填料,水性环氧树脂(WEP)作为成膜物质,制备新型rGO/PPy水性防腐涂料。在其基础上,再采用一步水热法复合氧化石墨烯(GO)和对苯二胺(PPDA),利用湿式转移法将氧化石墨烯/对苯二胺(FGO)水溶液分散于水性环氧树脂(WEP)中,加入成膜助剂和固化剂后加热烘干制备FGO/WEP防腐涂料。通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)对复合物的晶格结构、官能团结合方式、片层结构间距和表面形貌等进行表征,再通过开路电位(OCP)、塔菲尔极化曲线(Tafel)、交流阻抗谱图(EIS)、腐蚀失重实验、腐蚀形貌和水接触角等分析涂料在Q235碳钢上的防腐性能。结果表明:采用原位聚合法成功复合rGO/PPy纳米材料,质量分数为1wt%的rGO/PPy的腐蚀电位Ecorr=-613mV,腐蚀电流密度Icorr=46.42μA·cm-2,对裸钢的保护度Pi=91.02%。与rGO防腐涂料相比,rGO/PPy混合涂料的腐蚀电流密度降低了38.62μA·cm-2,腐蚀速率减缓5倍。采用一步水热法制备氧化石墨烯/对苯二胺复合材料(FGO),再通过湿式转移法将FGO分散在WEP内,PPDA与GO片层垂直插层复合,WEP大分子也复合在GO层内,大大地降低了GO在WEP中的团聚现象。FGO/WEP涂料腐蚀电位Ecorr=-453mV,腐蚀电流密度Icorr=34.87μA·cm-2,对裸钢的保护度Pi=93.24%,与GO/WEP防腐涂料相比,腐蚀电流密度降低了76.62μA·cm-2,腐蚀速率减缓6倍;FGO/WEP涂层具有较大的粒子传递阻抗,屏障性能更高,亲水性降低;腐蚀20d后,涂层表面只发生轻微分层,具有较高的稳定性。本研究采用石墨烯改性制备的rGO/PPy和FGO复合材料,提高了石墨烯在水性环氧树脂基质中的分散性,使rGO/PPy/WEP和FGO/WEP的稳定性、防腐性能和耐水性得到改善。