石墨烯是一種(zhǒng)理想的二維納米類防腐填料。近年來，由于石墨烯材料規模化制備技術的不斷發(fā)展，石墨烯塗料在防腐領域引起(qǐ)了廣泛的研究興趣。大量研究發(fā)現，由于超疏水和“迷宮效應”的協同作用，石墨烯聚合物複合塗層具有比傳統聚合物塗層更佳優異的防護性能(néng)。

　　雖然石墨烯材料的防腐研究取得了一定的進(jìn)展，但相關理論研究和技術開(kāi)發(fā)在整體上仍處于初步探索階段，存在許多亟需改進(jìn)或突破的地方。具體而言，石墨烯雖然是理想的防腐材料，在設備防腐領域具有明顯的優勢及廣泛的應用前景，然而“陰極腐蝕促進(jìn)活性”極大地限制了石墨烯防腐技術的發(fā)展，需要尋求有效的抑制活性方法突破這(zhè)一限制。

　　中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所先進(jìn)塗料與粘合劑團隊針對(duì)石墨烯/聚合物複合防腐塗層破損後(hòu)會加速金屬基體腐蝕這(zhè)一隐患，分别采用生物質呋喃環氧單體通過(guò)DA反應對(duì)石墨烯進(jìn)行表面(miàn)封裝（如圖1，FmG的制備），實現了石墨烯/環氧塗層的長(cháng)效防腐。而且，由于存在活性鏈段，FmG可有效提高與環氧基體之間的界面(miàn)相容性，改善塗層緻密性，并極大地增強氧氣或水蒸氣等物質透過(guò)塗層的“迷宮”效應，延緩塗層的失效。電化學(xué)測試表明，FmG材料具有優良的防護性能(néng)，複合塗層電阻相對(duì)空白塗層増加了3-4個數量級。結合機理研究，表明采用絕緣改性“鈍化”石墨烯也可以有效地抑制“陰極腐蝕促進(jìn)活性”（如圖2）。相關工作發(fā)表在Carbon, 2018, 138, 197-206。

　　上述研究工作獲得甯波市石墨烯重大專項項目（2017D10022）和甯波市國(guó)際人才項目（2016S1003）等的資助。

圖1 （a）通過(guò)DA反應制備FmG的機理，（b）FmG産物，（c）呋喃環氧單體，（d）改性前後(hòu)FmG在溶劑中的分散效果對(duì)比

圖2 不同塗層體系的腐蝕機理：（a）純環氧塗層，（b）未改性石墨烯/環氧塗層，（c）FmG/環氧塗層。

　　（表面(miàn)事(shì)業部 丁紀恒）