共价功能化石墨烯超疏水防腐复合涂层材料的制备

摘要：

石墨烯/有机聚合物复合涂层材料较纯聚合物材料具有更优越的阻隔性能,然而由于石墨烯之间高表面能和分子间作用力,使石墨烯在防腐等领域的应用潜力无法充分发挥.本文首先以传统自由基共聚方法合成一种含氟丙烯酸酯共聚物,并采用丙炔胺对氧化石墨烯改性合成炔基化氧化石墨烯,然后利用含氟丙烯酸酯共聚物末端氰基通过点击化学反应以共价键形式接枝在炔基化氧化石墨烯表面.疏水性分析表明,含氟共聚物功能化石墨烯的水接触角达到153°,将制备的功能化石墨烯涂敷于钢板基体时,水接触角提高到171.3°.扫描电镜显示,在炔基化石墨烯表面生长有大量300～600nm的半球形接枝物.同时,将含氟共聚物功能化石墨烯/环氧树脂复合材料应用于碳素结构钢中,通过Tafel曲线和电化学阻抗谱对其耐蚀性能进行表征.结果显示,氟化石墨烯含量为0.5wt％的复合涂层的电流密度Icorr最低(8.872×10-9A/cm2),比其他涂层样品低1～2个数量级.综上所述,本实验所制备的涂层材料具有良好的防腐性能,这一研究为开发石墨烯防腐蚀涂层材料提供了一种新的策略.

关键词：石墨烯;功能化;超疏水;复合涂层;防腐蚀

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分类号：TQ174.75

资助基金：国家自然科学基金面上项目;清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金;国家级大学生创新创业项目;湖南省普通高等学校教学改革研究项目;湖南省大学生创新创业项目

在线出版日期：2021-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3236-3246