导电聚合物/石墨烯复合材料在防腐涂料中的研究进展

高娅楠，王鑫，2，安浩然，2，孙占英，2，梁爽，2，赵雄燕，2

(1.河北科技大学 材料科学与工程学院，河北 石家庄 050018；2.河北省航空轻质复合材料工程实验室，河北 石家庄 050018)

金属的腐蚀给经济带来的损失是惊人的，据统计全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约 7 000 亿美元，而我国因金属腐蚀造成的经济损失也约占国民生产总值的4%[1]。因此金属的防腐是很重要的。目前防止金属腐蚀最有效的方法就是隔离被保护金属与腐蚀性介质，防腐蚀涂料通常作为功能屏障阻隔H2O和O2等物质[2]。传统防腐涂料中含有的重金属如铅、铬等或挥发性有机溶剂如二甲苯易产生污染，既影响身体健康又造成环境污染，因此对于耐腐蚀性强、绿色环保的水性防腐涂料的研发成为目前急需解决的问题[3]。

导电聚合物中如聚苯胺和聚吡咯等，由于其能够增强涂层的机械性能，提高涂层抗腐蚀性能和电性能，已成为一类新型防腐材料[4]。其中，聚苯胺因其良好的环境稳定性、低成本和阳极抑制性能，而聚吡咯具有共轭链氧化、对应阴离子掺杂结构成为导电聚合物中研究的热点[5]。石墨烯由于其优异的阻隔性能和屏蔽性能及化学稳定性，在防腐领域应用前景广阔[6]。然而单独使用石墨烯，一旦涂层薄膜有轻微的缺陷便会加剧金属腐蚀，只能提供短时间的抗氧化腐蚀效果[7]。而氧化石墨烯所带的官能团又会破坏碳平面的sp2键，从而影响导电性，还原的氧化石墨烯导电性增加，但是分散性也变差。……