金属材料在使用环境中很容易因发生化学或电化学腐蚀而遭受破坏，从而造成事故和损失
施加涂层是目前最有效、最经济、应用最普遍的防腐蚀方法
石墨烯作为一种片层结构的纳米材料，当作为水性涂料的纳米填料时不仅环境友好，而且其超大的比表面积，可以起到很好的屏蔽作用
石墨烯片层通过重叠平行排列形成致密的防渗层，使得H2O、O2及有害离子(Na+、Cl-)的侵入路径延长，从而提高复合涂层的防腐蚀性能[1, 2]
然而由于高比表面积和强范德华力，石墨烯片层容易聚集在一起，限制了应用[3]
通过化学接枝的共价改性[4]或引入改性剂的非共价改性[5]均可以改善石墨烯片的分散性，显著提高石墨烯复合涂层的防腐蚀性能
磷酸基团具有强大的金属螯合能力，可以与铁、镁、铜等多种金属进行螯合，磷羟基可以与金属表面形成稳定的P-O-Fe/Mg/Cu共价键，形成一层致密的单分子保护膜，提高涂层对金属表面的附着力和防腐蚀性能[6, 7]
在石墨烯中引入磷酸基团，可结合两者的优点，不仅使石墨烯具有优良的分散性和物理屏蔽作用，而且磷酸基团通过共价键的结合生成钝化膜，发挥了限制腐蚀介质扩散的作用[8]
Huang等[9]通过丙烯酸乙烯酯磷酸功能单体对氧化石墨烯(GO)进行功能化再与环氧树脂复合，复合涂层具有优异的耐腐蚀性能
Ding等[10]利用制备的羟基环氧磷酸盐单体增强石墨烯在环氧树脂中的相容性，从而使涂层具有良好的防腐蚀性能
然而，这些报道均是在石墨烯片层表面接枝磷酸基团，磷酸基团的含量相对较少，没有充分发挥出磷酸基团与金属的螯合作用
因此，有必要制备出高含量含磷石墨烯的复合涂层，以充分发挥石墨烯和磷酸酯基团的协同作用，提高涂层的腐蚀防护性能
本文以含磷酸酯基团丰富的植酸(PhA)为原料，采用热解法制备含磷石墨烯[11]，并以硅树脂为成膜物制备了含磷石墨烯/硅树脂(PhA-G/SiR)复合涂层，进而对比研究了复合涂层的耐蚀性能以及含磷石墨烯含量的影响
1 实验方法1.1 含磷石墨烯(PhA-G)的制备
将PhA放到鼓风干燥箱中，在150℃加热4 h除去水分，使之形成凝固状态
然后在管式气氛炉氮气中920℃热解2 h，自然冷却到室温
将得到的产物分散于无水乙醇中，700 W超声2 h，离心回收乙醇悬浮液中的固体，40℃真空干燥8 h得到PhA-G
1.2 硅树脂(SiR)的制备
采用溶胶-
声明：
“含磷石墨烯的制备及复合涂层的耐蚀性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：李玉峰,张念飞,刘丽爽,赵甜甜,高文博,高晓辉
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2025年06月06日 ~ 08日 
