石墨烯防腐涂料作為一種新型的防腐涂料，可極大提高涂料的包括防腐性能在內(nèi)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，同時可賦予傳統(tǒng)防腐涂料所不具備的部分特殊功能。但是但石墨烯比表面積及層間范德華力大，導(dǎo)致其在涂料中易發(fā)生部分團(tuán)聚，不能達(dá)到預(yù)期的防腐效果，故需要對石墨烯進(jìn)行改性，改善其與涂料的相容性和分散穩(wěn)定性。氧化石墨烯作為石墨烯的代表性衍生物，其表面含有大量的羥基、環(huán)氧基和羧基等含氧官能團(tuán)，為氧化石墨烯的共價或非共價改性提供多種可能。

1：氧化石墨烯的共價改性

氧化石墨烯在涂料中的分散效果對涂層防腐性能有很大影響。為減少氧化石墨烯在涂料中的團(tuán)聚，提高其在涂料中的分散穩(wěn)定性，需對氧化石墨烯進(jìn)行改性，改善表面雙親性,減小層間范德華力。共價改性是當(dāng)前業(yè)界使用較多的做法。常用的共價改性劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、胺類小分子、異氰酸酯類、聚合物類、和其他改性劑。

2：氧化石墨烯的非共價改性

非共價改性是指改性劑與氧化石墨烯以非共價鍵作用，如:π-π作用、氫鍵，或靜電作用等，以此改善氧化石墨烯在涂料中的分散性。非共價改性能夠保持原有化學(xué)鍵不斷裂，但非共價鍵的穩(wěn)定性比共價鍵弱，導(dǎo)致非共價改性的氧化石墨烯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差。

氧化石墨烯經(jīng)改性劑改性后，得到的改性氧化石墨烯與涂料間的界面相互作用得以改善，改性氧化石墨烯能夠更好地分散在涂料中,不僅能夠填充涂層孔隙,延長腐蝕介質(zhì)通過涂層的路徑，還能發(fā)揮其物理屏蔽等作用，進(jìn)而提升涂層的防腐性能,使涂層能夠長時間對金屬進(jìn)行有效保護(hù)。此外，部分改性氧化石墨烯還能賦予有機(jī)涂層許多特殊的性能，如:自愈合性、超疏水性和耐磨性等。

改性氧化石墨烯在防腐涂料中的應(yīng)用雖有一定研究, 但仍存在著挑戰(zhàn)，目前主要面臨的問題有:

（1）改性氧化石墨烯在涂料中的防腐機(jī)制仍不全面，主要機(jī)理為延長腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散路徑和物理屏蔽作用，還需對防腐機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步探討。（2）改性氧化石墨烯與不同有機(jī)涂料的相容性和分散穩(wěn)定性差異較大。

摘錄自化工新型材料第51卷 第 12 期 ，如有侵權(quán)請告知刪除。