材料的腐蝕問題十分常見，金屬腐蝕已然成為各國重視的問題，相關(guān)領(lǐng)域使用的金屬材料存在材質(zhì)多樣、種類繁多的問題，導(dǎo)致其腐蝕問題大量存在，維護(hù)保養(yǎng)困難，很難找到一種普適性的防腐方法。因此，開發(fā)新型、高效的防腐技術(shù)具有重要意義。

石墨烯為防腐涂料發(fā)展提供契機(jī)

石墨烯的發(fā)現(xiàn)為防腐涂料的發(fā)展提供了契機(jī)，研究者們在以環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì)的防腐涂料中添加石墨烯或者氧化石墨烯，以求得到更好的耐腐蝕性涂料。石墨烯添加到涂料中可制備純石墨烯涂料和石墨烯復(fù)合涂料。純石墨烯涂料是純石墨烯在金屬表面發(fā)揮防腐蝕、導(dǎo)電等作用的功能涂料；石墨烯復(fù)合涂料是石墨烯首先與聚合物樹脂復(fù)合，然后以復(fù)合材料制備功能涂料，石墨烯可顯著提升聚合物的性能，因此石墨烯復(fù)合涂料成為石墨烯的重要應(yīng)用研究領(lǐng)域。

石墨烯的共軛結(jié)構(gòu)使之具有很高的電子遷移率和優(yōu)異的電學(xué)性能，這是人們最希望加以利用的性能。相比傳統(tǒng)導(dǎo)電材料，如銀粉、銅粉、氧化鋅等，石墨烯除了有很好的導(dǎo)電性能外，還具備優(yōu)異的機(jī)械性能及導(dǎo)熱性能，是的導(dǎo)電涂料添加劑。

石墨烯的二維片層結(jié)構(gòu)，使其在涂料中層層疊加，進(jìn)而形成致密的物理隔絕層，從而提高阻燃性能；石墨烯還可以與樹脂進(jìn)行交聯(lián)復(fù)合，在涂料中進(jìn)一步形成一層致密的保護(hù)膜，起到阻隔空氣的作用，從而發(fā)揮阻燃的效果。

石墨烯的高比表面積，使其表面吸附力強(qiáng)，能在涂料干燥時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)涂層與基底的吸附作用，使涂層更加致密，提高涂料對基材的附著力。

2020年12月，由中國工程院、制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會編制修訂的新版《中國制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新綠皮書——技術(shù)路線圖(2019)》發(fā)布，提出推動石墨烯在防腐涂料等領(lǐng)域的規(guī)模化運(yùn)用以及實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的突破和技術(shù)應(yīng)用。2020年第二十二屆中國國際高新技術(shù)成果交易會上，石墨烯復(fù)合陶瓷耐蝕涂料憑借重防腐、高耐蝕的技術(shù)和市場創(chuàng)新獲評為本屆高交會創(chuàng)新產(chǎn)品。石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域展現(xiàn)中了優(yōu)異的性能，石墨烯改性防腐涂料列入“十三五”規(guī)劃以及工業(yè)和信息化部重點(diǎn)發(fā)展的新材料清單。

石墨烯涂層具有很大創(chuàng)新空間和研究價值

我國近幾年對石墨烯涂料領(lǐng)域研究的重視極高，石墨烯涂料在未來發(fā)展中可能引起極大的影響。

如要實(shí)現(xiàn)新型石墨烯復(fù)合涂層的大面積實(shí)際應(yīng)用，仍需進(jìn)一步明晰眾多基礎(chǔ)科學(xué)問題。例如，系統(tǒng)性研發(fā)基于不同溶劑體系的低成本、環(huán)保的石墨烯官能團(tuán)改性技術(shù)；如何理清并完善石墨烯復(fù)合涂層防腐機(jī)理；析構(gòu)石墨烯及其衍生物在不同溶劑體系中的均勻分散性能和成膜機(jī)制；總結(jié)不同體系中石墨烯分散性和成膜性對其二維結(jié)構(gòu)的響應(yīng)機(jī)制等。同時，探究出具有更加優(yōu)異特性和適應(yīng)性的新型綠色環(huán)保涂層，揭示石墨烯涂層改性防腐機(jī)理，分析各類影響因素對石墨烯涂層的影響并獲得更佳的工藝窗口，這是當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵問題之一。

國內(nèi)外對于石墨烯涂料在國防領(lǐng)域的研究工作正在如火如荼地開展,通過對諸多文獻(xiàn)的對比分析可以看出，對于石墨烯涂料的相關(guān)研究正在向多元化、深層化方向邁進(jìn)。我國關(guān)于石墨烯涂料的研究雖然影響力欠缺，但是總體狀況也保持著良好的發(fā)展勢頭, 但若想要進(jìn)一步擴(kuò)大在國際上的影響力, 就要瞄準(zhǔn)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展前沿及研究熱點(diǎn), 并積極加強(qiáng)與世界機(jī)構(gòu)之間的合作交流，這樣才能保持我國在石墨烯防腐涂料研究領(lǐng)域的快速持續(xù)發(fā)展。

來源：中國建材報