異氰酸酯功能化石墨烯-醇酸防腐涂料的制備及性能研究

異氰酸酯功能化石墨烯-醇酸防腐涂料的制備及性能研究

摘要：

防腐涂料在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，但由于傳統(tǒng)涂料存在一些缺陷，如耐腐蝕性差、易磨損等問題，因此迫切需要開發(fā)新型高性能涂料。本研究以石墨烯為載體，通過異氰酸酯功能化修飾石墨烯，并與醇酸共聚合制備一種新型防腐涂料。通過對該涂料的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，并對其表面形貌、涂層粘附性、耐腐蝕性等性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果顯示，異氰酸酯功能化石墨烯/醇酸防腐涂料具有良好的耐腐蝕性和涂層粘附性，可以有效地防止金屬基材的腐蝕和磨損，具有很高的應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：異氰酸酯功能化石墨烯；醇酸；防腐涂料；性能研究

1.引言

防腐涂料作為一種重要的表面保護(hù)材料，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，如船舶、橋梁、石化設(shè)備等。然而傳統(tǒng)涂料在一些應(yīng)用環(huán)境下存在一些問題，如耐腐蝕性差、易磨損等，因此迫切需要開發(fā)新型高性能涂料以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

石墨烯，作為一種二維納米材料，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能。其高比表面積、高導(dǎo)熱性和高機(jī)械強(qiáng)度使其成為功能涂料的理想載體。然而，石墨烯本身存在著與產(chǎn)物的界面性差、聚集性強(qiáng)等問題，限制了其在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.實(shí)驗(yàn)部分

2.1材料

石墨烯、異氰酸酯、醇酸等。

2.2制備過程

首先，將石墨烯進(jìn)行預(yù)處理，如超聲處理和化學(xué)氧化處理，以提高其表面活性。然后，將異氰酸酯與經(jīng)預(yù)處理的石墨烯進(jìn)行反應(yīng)，利用異氰酸酯的官能團(tuán)與石墨烯上羥基的反應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)對石墨烯的功能化修飾。最后，將功能化石墨烯與醇酸進(jìn)行共聚合，制備出新型防腐涂料。

3.結(jié)果與討論

3.1表面形貌觀察

通過掃描電子顯微鏡觀察涂料表面形貌，結(jié)果顯示功能化石墨烯均勻分散在涂料基體中，沒有明顯的聚集現(xiàn)象，表明功能化石墨烯具有良好的分散性。

3.2涂層粘附性測試

通過劃格試驗(yàn)測量涂層粘附強(qiáng)度。結(jié)果顯示，功能化石墨烯/醇酸涂層的粘附強(qiáng)度明顯高于純醇酸涂層，表明功能化石墨烯的引入可以提高涂層的粘附性能。

3.3耐腐蝕性測試

采用電化學(xué)腐蝕測試儀對涂層進(jìn)行耐腐蝕性能測試。結(jié)果顯示，功能化石墨烯/醇酸涂層的陰、陽極極化曲線均明顯好于純醇酸涂層，表明功能化石墨烯/醇酸涂層具有良好的耐腐蝕性能。

4.結(jié)論

本研究成功制備了異氰酸酯功能化石墨烯/醇酸防腐涂料，并對其性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，功能化石墨烯/醇酸涂料具有良好的耐腐蝕性和涂層粘附性，可以有效地防止金屬基材的腐蝕和磨損。相比傳統(tǒng)涂料，功能化石墨烯/醇酸涂料具有更高的應(yīng)用潛力。

然而，本研究仍存在一些問題，如涂料的成本較高、涂料的耐久性等。今后的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝，改善涂料的性能，并解決現(xiàn)有問題，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用本研究成功制備了功能化石墨烯/醇酸防腐涂料，并對其性能進(jìn)行了評估。結(jié)果表明，該涂料具有良好的表面形貌和分散性，能夠提高涂層的粘附性能和耐腐蝕性能。與傳統(tǒng)涂料相比，功能化石墨烯/醇酸涂