揭开水性石墨烯防腐的秘密

在地球上每1分半钟就会有1吨的钢铁被腐蚀成铁锈。这里有必要强调下，不是有一吨钢铁会被腐蚀，而是腐蚀的铁锈有一吨。我们的建筑、道路、机械、桥梁、船舶等等，凡是使用钢材的地方，只要暴露于外界之中，铁和空气中的氧气、水分子、盐、碱、酸等接触，氧化成三氧化二铁，便是我们俗称的生锈，造成了腐蚀的现象。为此，国家将石墨烯改性防腐涂料列入了“十三五”规划以及工信部重点发展的新材料清单，并将其作为重点研发项目，大力推进我国石墨烯改性防腐涂料的发展。

近日，小编获悉了一则行业新闻：中烯新材料与铁通电子合作，为其在福厦高铁（福厦高铁是我国“八纵八横”高速铁路网中沿海大通道的重要组成部分，同时也是国内首条跨海高铁，先后跨越湄洲湾、泉州湾、安海湾3个海湾）所安装的GSM-R数字光纤直放站通信设备视频箱、电源设备箱、远端机设备箱提供隔热反射、导热散热和防腐涂装。项目所在区域为高盐分、高湿度、高气温的典型的亚热带湿热性海洋环境，设备对涂料在防腐耐候、隔热反射、导热散热等各方面的性能要求更高、更复杂。

技术重点在于，设备箱体通身采用水性石墨烯防腐底漆，该底漆具有优异的附着力、耐腐蚀性（中性耐盐雾达3000h）、耐阴极剥离性、耐磨性、耐水浸泡性和机械性能，相比较市面上常规的防腐涂料拥有更长的保护期，并且施工便捷，绿色环保。箱体外部和底部采用水性石墨烯功能型导热散热涂料、水性保温隔热涂料和水性红外反射聚氨酯面漆，对箱体内部精密设备起到有效的保护作用。

为此，小编延展学习了有关水性石墨烯防腐的秘密：石墨烯防腐涂料原理机制

“屏蔽阻隔机理”和“迷宫效应”

由于纳米级的石墨烯的片层结构是层层叠加、交错排列的，因此在涂层中可形成“迷宫式”屏蔽结构，形成一道屏蔽阻隔。水性石墨烯防腐涂料便能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，提高涂层的物理阻隔性。同时，还可延长腐蚀介质的渗透扩散路径；从而提供涂层的抗渗透性和使用寿命。

“导电搭桥”机理

被保护的金属要想达到阴极保护作用，就必须要求外部防腐涂层中含有大量的导电粒子锌粉，从而形成顺畅的微导电通路，在腐蚀介质的侵蚀下，锌粉发生氧化反应，失去电子。然而，随着腐蚀时间的延长，涂层中的锌粉由于被氧化致使导电性下降，便有可能阻断电子传输路径，在失去阴极保护的情况下，导致涂料失去防腐性能。

如果将石墨烯添加进锌粉底漆中，由于石墨烯的导电性能极佳，便会与锌粉形成良好的导电网络，即让石墨烯来实现导电搭桥，从而实现涂料在低锌条件下仍然具有防腐功能。

石墨烯“小尺寸效应”

作为一种纳米材料，加入改性防腐涂料后，便可填充到涂层原有的微小的缺陷当中，减少涂层孔隙率，增强涂层致密性，进一步延缓或阻止腐蚀因子浸入到基体表面。

石墨烯“疏水性”

石墨烯具有很强的疏水性，水性石墨烯涂料能够在涂层表面形成一层隔水层，于是空气中的水分子便不易进入到金属表面，从而增强对金属的防护性，使之不被氧化。漆膜在固化过程中就会形成网状结构，这可极大增强漆膜和基材的粘合性。让漆层表面更加稳定，且硬度更高。

审核编辑 ：李倩