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石墨烯(GR)作为一种二维片层结构的纳米材料,具有较大的比表面积,优异的化学稳定性,具备超导电性、小尺寸性和耐磨耐热等性能,因此可以将其应用于防腐涂料领域,利用小尺寸特性弥补涂料的缺陷,形成致密结实的物理隔绝层,进而增强涂料的耐腐蚀性能。目前部分研究虽然已经将石墨烯应用到防腐涂料中,使涂料的物理性能或防腐性能都有明显的提高,但还达不到重防腐的效果,无法长期经受更加严苛的环境,所以,找到石墨烯重防腐涂料的基本配方,达到重度防腐的程度是本研究的重点。在现有石墨烯涂料体系、环氧树脂(EP)重防腐涂料体系配方的基础上,对涂料各组分掺量等试验条件进行优化,进一步提高防腐涂料的耐腐蚀性能,以制备出石墨烯重度防腐涂料。通过单因素试验研究涂料重要组成部分对涂料性能的影响,包括:颜填料(品种、掺量、混合比例)、固化剂掺量、石墨烯(掺量、改性)、溶剂比例等,经过机械性能测定、扫描电镜测试、交流阻抗检测后确定,钛白粉做单一颜填料更合适,掺量为4.5g时涂层力学性能较好,再加入云母粉作为混合填料效果优于单一填料,钛白粉与云母粉比例为1:1时涂层阻抗值更高;固化剂(651)掺入1.5g时固化效果较好(占EP的30%),力学性能更强;石墨烯掺量为0.05g时涂层综合性能较好(占EP的1%),偶联剂KH550单独使用对石墨烯改性效果不理想,空心玻璃微珠(HGM)能有效改善石墨烯分散性,HGM/GR为2:13时涂层阻抗值较大;溶剂正丁醇与甲苯比例为1:3时涂层阻抗值较高。以颜填料掺量、石墨烯掺量和固化剂掺量做因素,根据单因素试验结果选三种掺量作为水平做正交试验,分别对样品进行交流阻抗检测分析和极差方差计算,得到因素主次依次为颜填料掺量、石墨烯掺量、固化剂掺量,优化组为颜填料4g、固化剂2.5g、石墨烯0.1g;在上述基础上对混合填料比例、混合溶剂比例、HGM/GR比例做正交设计,对样品做交流阻抗检测,计算极差和方差,得到因素主次依次为填料比例、溶剂比例、改性填料比例,优化组是HGM与GR比为3:7、钛白粉与云母粉比为1:2、正丁醇与甲苯比例为3:7。按照优化组配方制备的石墨烯防腐涂料,经综合性能检测符合重度防腐涂料的国家标准。