金屬材料在使用環境中很容易因發生化學或電化學腐蝕而遭受破壞，從而造成事故和損失
施加涂層是目前最有效、最經濟、應用最普遍的防腐蝕方法
石墨烯作為一種片層結構的納米材料，當作為水性涂料的納米填料時不僅環境友好，而且其超大的比表面積，可以起到很好的屏蔽作用
石墨烯片層通過重疊平行排列形成致密的防滲層，使得H2O、O2及有害離子(Na+、Cl-)的侵入路徑延長，從而提高復合涂層的防腐蝕性能[1, 2]
然而由于高比表面積和強范德華力，石墨烯片層容易聚集在一起，限制了應用[3]
通過化學接枝的共價改性[4]或引入改性劑的非共價改性[5]均可以改善石墨烯片的分散性，顯著提高石墨烯復合涂層的防腐蝕性能
磷酸基團具有強大的金屬螯合能力，可以與鐵、鎂、銅等多種金屬進行螯合，磷羥基可以與金屬表面形成穩定的P-O-Fe/Mg/Cu共價鍵，形成一層致密的單分子保護膜，提高涂層對金屬表面的附著力和防腐蝕性能[6, 7]
在石墨烯中引入磷酸基團，可結合兩者的優點，不僅使石墨烯具有優良的分散性和物理屏蔽作用，而且磷酸基團通過共價鍵的結合生成鈍化膜，發揮了限制腐蝕介質擴散的作用[8]
Huang等[9]通過丙烯酸乙烯酯磷酸功能單體對氧化石墨烯(GO)進行功能化再與環氧樹脂復合，復合涂層具有優異的耐腐蝕性能
Ding等[10]利用制備的羥基環氧磷酸鹽單體增強石墨烯在環氧樹脂中的相容性，從而使涂層具有良好的防腐蝕性能
然而，這些報道均是在石墨烯片層表面接枝磷酸基團，磷酸基團的含量相對較少，沒有充分發揮出磷酸基團與金屬的螯合作用
因此，有必要制備出高含量含磷石墨烯的復合涂層，以充分發揮石墨烯和磷酸酯基團的協同作用，提高涂層的腐蝕防護性能
本文以含磷酸酯基團豐富的植酸(PhA)為原料，采用熱解法制備含磷石墨烯[11]，并以硅樹脂為成膜物制備了含磷石墨烯/硅樹脂(PhA-G/SiR)復合涂層，進而對比研究了復合涂層的耐蝕性能以及含磷石墨烯含量的影響
1 實驗方法1.1 含磷石墨烯(PhA-G)的制備
將PhA放到鼓風干燥箱中，在150℃加熱4 h除去水分，使之形成凝固狀態
然后在管式氣氛爐氮氣中920℃熱解2 h，自然冷卻到室溫
將得到的產物分散于無水乙醇中，700 W超聲2 h，離心回收乙醇懸浮液中的固體，40℃真空干燥8 h得到PhA-G
1.2 硅樹脂(SiR)的制備
采用溶膠-
聲明：
“含磷石墨烯的制備及復合涂層的耐蝕性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：李玉峰,張念飛,劉麗爽,趙甜甜,高文博,高曉輝
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2025年08月05日 ~ 07日 
