石墨烯防腐涂料研究进展

腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的主要问题，因此选择和使用合理的防腐涂料，对管道的安全运行、使用寿命及降低经济成本都具有十分重要的意义。石墨烯具有尺寸小、导电性好、硬度高等优点，在防腐涂料中添加石墨烯，可以显著提高涂料的防腐蚀性能。对石墨烯防腐涂料研究进展及防腐性能进行综述，数据表明：石墨烯防腐涂料相比于其他防腐涂料耐盐雾性提高20％左右，导电性提高1～2个数量级，抗菌性提高50。石左右，附着力和耐冲击性都有不同程度的提高。目前，石油和天然气是我国的主要能源，管道运输是石油和天然气运输的主要方式之一，并多以埋地管道运输为主，埋地金属管道受土壤环境的影响，容易发生腐蚀破坏，造成油气泄漏，进而引发爆炸、火灾和环境污染等严重后果。据统计，近年来全世界平均每年因腐蚀造成的经济损失高达l万亿美元，约为地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍，占全部国民生产总值的2％-4%。2014年我国腐蚀损失超过2万亿，为自然灾害的4倍，平均每个中国入每年都要承担1000元以上的腐蚀损失。目前最有效最直接的防腐蚀方法就是在金属表面涂刷防腐涂料，来防止或减缓金属的腐蚀。常用的防腐涂料主粟有红丹防镑漆、醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸树脂涂料、富锌涂料。富锌涂料因具有独特的电化学保护性和致密屏蔽性被用于油罐和管道的重防腐底漆。富锌底漆分为有机和无机两种，有机富锌底漆由于功能单一，且不是环境友好型产品，发展受限；而无机富锌涂料虽具有无毒、安全、环保的优势，且耐溶剂性、耐热性和防腐蚀性优异，但也存在涂膜强度和耐冲击性能较，涂膜表面凹凸不平且孔隙较多等缺点，使其广泛应用也受到一定限制。因此，寻找和开发性能更好，经济环保型的新配方防腐涂料一直是防腐工作者努力的方向利目标。石墨烯的发现及其在无机富锌涂料中的应用，即保留了无机涂料安全环保的优势，又改善了涂料的防腐性能，推动了涂料工业的发展。