摘要
各个工业领域的日常生产活动当中，腐蚀一直都是引发材料严重失效的关键问题，对我国的经济发展造成了很大的损失。在金属表面涂覆有机涂层是保护金属材料的最常用方法之一。作为涂层填料的潜在选择，氧化石墨烯因为其特有的比表面积大、电绝缘性好、机械强度高、韧性好、阻隔性能优越等优点而引起人们的广泛关注。但将氧化石墨烯直接添加至有机涂层当中会引起氧化石墨烯片层彼此之间的团聚，且氧化石墨烯与有机涂层之间相容性较差，导致涂层致密性下降，产生孔洞等缺陷，因此需要将氧化石墨烯进行表面改性。本文分别采用了化学方法针对氧化石墨烯表面环氧官能团进行改性、高温机械力化学法针对氧化石墨烯表面羟基进行改性、以及将化学法和高温机械力化学法结合起来同时对环氧官能团和羟基进行改性。采用傅里叶转换红外光谱（FTIR）、热重（TGA）、接触角、拉曼光谱（Raman）、沉降实验证明对氧化石墨烯表面改性成功，再利用自由膜吸水率测试、电化学阻抗技术（EIS）、拉拔实验、盐雾实验证明改性氧化石墨烯能够有效提高环氧树脂涂层的防腐性能。 首先利用间苯二胺（MPD）作为改性剂在95℃条件下与氧化石墨烯表面的环氧官能团反应6h，将间苯二胺接枝在氧化石墨烯表面。其次，采用高温机械力化学法针对氧化石墨烯表面的羟基进行表面改性，在氧化石墨烯表面接枝环氧树脂（EP）。分别探究了温度、转速、时间三个因素对改性效果的影响。最后，采用综合法利用氧化石墨烯表面的环氧官能团和羟基进行表面改性。先利用间苯二胺接枝在氧化石墨烯表面，利用其空间位阻效应将氧化石墨烯片层彼此之间分开，以阻碍其在接下来的机械力化学中彼此之间发生团聚现象。 分别将原料氧化石墨烯以及三种不同方法改性的氧化石墨烯作为填料以相同添加量添加至环氧树脂有机防腐涂层中，制备四种涂层样品并测试其防腐性能。数据表明四种有机涂层样品中，采用综合法进行表面改性的氧化石墨烯涂层具有最好的防腐性能和力学性能。 由于填料在涂层中的添加量也会对涂层的整体性能产生较为明显的影响，因此探讨改性氧化石墨烯的添加量对防腐涂层的整体性能影响，对于制备出具有优秀防腐性能的涂层具有重要的指导意义。所以，本文还探讨了填料不同添加量对涂层防腐性能的影响。采用综合法表面改性的氧化石墨烯作为填料，分别以不同添加量制备防腐涂层。当添加量为0.4wt.％时，改性氧化石墨烯防腐涂层具有最佳的防腐性能。
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