摘要

針對(duì)有機(jī)涂層中氧化石墨烯 （GO） 分散性差、與樹(shù)脂相容性不好的問(wèn)題，本工作選擇間苯二胺作為“橋接物質(zhì)”，利用其分子上的兩個(gè)胺基與GO和環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基團(tuán)分別鍵合，從而改善GO與環(huán)氧樹(shù)脂間的相容性。同時(shí)，利用間苯二胺的空間位阻效應(yīng)有效改善了GO的團(tuán)聚問(wèn)題，提高在環(huán)氧樹(shù)脂中的分散性。采用化學(xué)接枝法得到間苯二胺表面改性的GO（M-GO），并制備了M-GO與環(huán)氧樹(shù)脂E-44復(fù)合涂料 （EP/M-GO）。結(jié)果表明，間苯二胺的胺基能夠成功與GO表面的環(huán)氧基團(tuán)鍵合，且在透射電鏡下可以觀(guān)察到M-GO呈現(xiàn)出少量片層的狀態(tài)，團(tuán)聚現(xiàn)象明顯改善。另一方面，涂層截面形貌表明M-GO與基料樹(shù)脂之間結(jié)合良好。復(fù)合涂料在12 d的鹽霧實(shí)驗(yàn)后仍然能夠?yàn)榻饘倩滋峁┍Ｗo(hù)，且浸泡1000 h后的阻抗模值 （|Z|0.01 Hz） 仍可達(dá)109數(shù)量級(jí)，防腐性能明顯提高。

關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯； 有機(jī)涂層； 防腐性能

金屬材料在現(xiàn)代社會(huì)被廣泛使用，但其腐蝕問(wèn)題一直無(wú)法避免，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失[1,2]。有機(jī)涂層防護(hù)是海洋、航空、石油等領(lǐng)域目前最常用的金屬防護(hù)手段之一[3,4]。涂料的組成除成膜物質(zhì)外，往往通過(guò)添加多種填料作為物理屏障以增強(qiáng)涂層的阻隔性能和保護(hù)性能。近年來(lái)，氧化石墨烯 （GO） 由于其比表面積大、電絕緣性好、機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好、阻隔性能優(yōu)越等特點(diǎn)，在改善涂層的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、防腐等綜合性能方面具有非常很好的應(yīng)用前景[5-8]，已成為防腐涂層研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。然而，GO表面能高，且無(wú)機(jī)填料與有機(jī)涂層間的化學(xué)性質(zhì)有著巨大的差異，即使低添加量 （＜0.2%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 的GO片層之間也會(huì)產(chǎn)生明顯團(tuán)聚，且與有機(jī)樹(shù)脂成膜物質(zhì)間相容性差，導(dǎo)致涂層性能變差[9]。

為了解決上述問(wèn)題，通常選擇對(duì)GO進(jìn)行表面改性。根據(jù)石墨烯和GO的化學(xué)鍵或官能團(tuán)等本征結(jié)構(gòu)，將石墨烯或GO的表面功能化歸納為非共價(jià)鍵結(jié)合改性、共價(jià)鍵結(jié)合改性和元素?fù)诫s改性三種[10-12]。其中，由于共價(jià)鍵改性的效果穩(wěn)定，鍵能作用力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被大部分研究者所使用。由于GO具有極高的比表面積，含有豐富的含氧官能團(tuán)，因此可以通過(guò)表面改性并與聚合物之間發(fā)生鍵合來(lái)提高相容性并改善聚合物性能[13,14]。Qiu等[15]將聚2-氨基噻唑改性的石墨烯 （PAT-G） 添加到環(huán)氧樹(shù)脂中制得PAT-G/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層，其中聚2-氨基噻唑不僅可以增強(qiáng)石墨烯的分散性，同時(shí)也是一種腐蝕抑制劑，可以增強(qiáng)涂層的腐蝕抑制性。Liu等[16]采用共價(jià)接枝具有腐蝕抑制性的咪唑離子液體的方法改性GO，將改性的GO（IL-GO） 分散到水性環(huán)氧樹(shù)脂聚合物基體中探討其防腐性能，表明離子液體的存在可以促進(jìn)石墨烯分散于水及水性聚合物基體中，同時(shí)離子液體本身的腐蝕抑制性也增加了GO的防腐性能。Parhizkar等[17]利用硅烷偶聯(lián)劑KH550和3-異氰酸丙基三乙氧基硅烷 （TEPI） 預(yù)修飾GO，并以其作為硅烷/環(huán)氧雜化涂層的填料來(lái)使用，研究了改性的GO對(duì)該雜化涂層耐腐蝕能力的影響。但到目前，研究大都單獨(dú)考慮對(duì)GO分散性的改善，或?qū)O與成膜物質(zhì)相容性的提高，對(duì)二者同時(shí)起作用的研究較少。

在改善GO分散性的同時(shí)，可以通過(guò)化學(xué)鍵合的方式改善GO與環(huán)氧涂料間的相容性，進(jìn)一步改善GO涂層的防腐性能，這就需要一個(gè)橋接物質(zhì)可以與GO和環(huán)氧樹(shù)脂上的環(huán)氧基團(tuán)二者發(fā)生反應(yīng)?？紤]到GO與環(huán)氧樹(shù)脂都含有環(huán)氧基團(tuán)，而胺基可與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，由此本工作采用間苯二胺作為改性劑對(duì)GO進(jìn)行改性。這樣一方面可利用間苯二胺的空間位阻效應(yīng)，阻礙GO片層之間的團(tuán)聚；另一方面間苯二胺作為橋接物質(zhì)分別與GO和環(huán)氧樹(shù)脂表面的環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生鍵合，從而改善GO與環(huán)氧樹(shù)脂基體的相容性，最后實(shí)現(xiàn)同時(shí)改善GO分散性及其與涂層間相容性的目的。此外，對(duì)改性前后涂層的防腐性能也進(jìn)行了對(duì)比研究。

1 實(shí)驗(yàn)方法

將200 mg GO與3 g間苯二胺分散在500 mL去離子水中，倒入圓底燒瓶，超聲處理40 min。超聲處理混合均勻后，在油浴鍋內(nèi)95 ℃條件下攪拌反應(yīng)5.5 h。反應(yīng)結(jié)束后，將所得懸濁液進(jìn)行抽濾處理，抽濾后重新溶解在95 ℃去離子水中攪拌10 min，再次趁熱抽濾，反復(fù)抽濾3次以保證未參加反應(yīng)的間苯二胺全部清洗干凈，最后得到間苯二胺表面改性的氧化石墨烯 （M-GO）。反應(yīng)產(chǎn)物在真空冷凍干燥箱中進(jìn)行冷凍干燥36 h得到黑色粉末產(chǎn)物M-GO。反應(yīng)原理如圖1。

圖1   間苯二胺表面改性氧化石墨烯的實(shí)驗(yàn)原理圖

涂料溶劑選擇質(zhì)量比為二甲苯∶正丁醇=7∶3的混合溶劑。將改性前后氧化石墨烯、環(huán)氧樹(shù)脂、溶劑按照質(zhì)量比0.001∶1∶0.4進(jìn)行充分混合，攪拌25 min，再將環(huán)氧樹(shù)脂與聚酰胺按照質(zhì)量比為1∶0.8混合攪拌30 min，充分混合后超聲處理20 min，制得復(fù)合涂料。將涂料刷涂至硅膠板表面，經(jīng)常溫固化12 h后在40 ℃條件下固化4 h，涂層成型后剝離、裁剪，得到自由膜樣品用于稱(chēng)重測(cè)量及拉伸實(shí)驗(yàn)。拉伸樣品按照GB/T 528-1992標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸進(jìn)行裁剪，稱(chēng)重實(shí)驗(yàn)樣品裁剪成30 mm×30 mm正方形。裁剪完成后，將自由膜繼續(xù)在60 ℃下固化24 h，而后取出在室溫下 （25 ℃，RH30%） 固化7 d，以確保溶劑完全揮發(fā)。涂層/金屬樣品則是將涂料刷涂至Q235鋼試樣表面，經(jīng)常溫固化12 h，然后在40 ℃條件下固化4 h，60 ℃下固化24 h，最后在室溫下 （25 ℃，RH30%） 固化7 d。固化后干態(tài)涂層厚度的平均值為 （150±10） ?m。

采用VERTEX70傅里葉紅外光譜 （FTIR） 對(duì)GO與M-GO樣品進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)KBr壓片法制樣，所測(cè)光譜范圍為500~4000 cm-1。熱失重率 （TGA） 采用TGA/DSC3+型熱分析系統(tǒng)測(cè)得，測(cè)試在氮?dú)鈿夥障乱?0 ℃/min升溫速度進(jìn)行，測(cè)試溫度范圍為常溫-700 ℃。拉曼光譜 （Raman） 采用XPLORA型全自動(dòng)拉曼光譜儀測(cè)得，測(cè)試范圍為500~3000 cm-1，激發(fā)光源波長(zhǎng)為532 nm。采用DSA25標(biāo)準(zhǔn)型接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試涂層的接觸角。采用JEM-2100F型透射電鏡 （TEM） 觀(guān)察改性前后GO的微觀(guān)形貌。

鹽霧實(shí)驗(yàn)采用LRHS-412-RJY型交變鹽霧實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行，測(cè)試過(guò)程嚴(yán)格按照GB/T 1771-2007進(jìn)行。將樣品放入鹽霧箱后，每隔一定時(shí)間取出，取出后用濾紙輕輕擦掉樣品表面的鹽水，用數(shù)碼相機(jī)盡量以相同角度拍照，以觀(guān)察樣品腐蝕情況。電化學(xué)阻抗譜 （EIS） 采用PARSTAT 4000 A電化學(xué)工作站進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試頻率范圍為105~10-2 Hz，正弦擾動(dòng)信號(hào)為20 mV。采用三電極體系，工作電極為涂層/金屬電極，參比電極為飽和甘汞電極 （SCE），對(duì)電極為鉑電極。阻抗數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)采集后，用ZSimpWin （3.50版本） 軟件進(jìn)行擬合。拉伸實(shí)驗(yàn)采用AG-Xplus系列臺(tái)式電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)在室溫下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)的加載速率為2 mm/min。采用JEM-7001F型掃描電鏡 （SEM） 觀(guān)察改性前后涂層的截面形貌。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面改性實(shí)驗(yàn)可行性分析

GO與M-GO的傅里葉變換紅外光譜如圖2。由圖2可以看出，GO與M-GO都在3400、1724、1107 cm-1處出現(xiàn)吸收峰，分別表示羥基 （—OH）、羧基 （—COOH） 和環(huán)氧基 （C—O—C）[18-21]。與GO相比，M-GO新增了4個(gè)吸收峰，分別出現(xiàn)在3380、1568、1222、854 cm-1，分別屬于—NH2特征吸收峰，N—H彎曲振動(dòng)吸收峰[22]，C—N吸收峰[18]，和NH2的扭曲振動(dòng)吸收峰。新出現(xiàn)的N—H彎曲振動(dòng)吸收峰 （1568 cm-1）、C—N吸收峰 （1222 cm-1） 和NH2的扭曲振動(dòng)吸收峰 （854 cm-1） 與圖1的反應(yīng)原理示意圖所生成的新化學(xué)鍵完全吻合。說(shuō)明了能夠成功在GO表面接枝間苯二胺。

圖2   GO與M-GO的紅外光譜圖

GO與M-GO的熱重曲線(xiàn)如圖3所示。由圖可知，GO與M-GO的熱重曲線(xiàn)均可分為3個(gè)階段。第一階段為常溫至350 ℃，此階段為樣品失水階段，由于不同樣品的干燥程度略有差別，因此GO與M-GO在此溫度區(qū)間的失重率不同，分別為1.7%和1.1%。第二階段為350~460 ℃，此階段為GO表面羥基、羧基以及環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)熱分解階段[21,23]。M-GO在此階段失重率為1.8%，GO的失重率為8.0%。與GO相比，M-GO在第二階段的失重率出現(xiàn)了明顯的大幅度下降。這是因?yàn)樵诮又Ψ磻?yīng)發(fā)生過(guò)程中，間苯二胺的胺基與GO表面的環(huán)氧基 （C—O—C） 發(fā)生反應(yīng)，消耗了一部分GO表面的含氧官能團(tuán)，而新生成的化學(xué)鍵在此溫度區(qū)間更為穩(wěn)定不易發(fā)生斷裂或分解，因此M-GO在第二階段的失重率發(fā)生了明顯下降。第三階段為460~700 ℃，此階段為GO碳骨架發(fā)生緩慢燃燒階段。M-GO在此階段失重率為0.6%，GO的失重率為3.3%。在第三階段，M-GO的失重率也出現(xiàn)了明顯的下降，說(shuō)明M-GO復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性好于GO的。

圖3   GO與M-GO的熱重曲線(xiàn)圖

GO中碳網(wǎng)絡(luò)以sp2雜化方式存在，任何缺陷的存在都會(huì)使得其擁有極其獨(dú)特的拉曼光譜圖，從而使得拉曼光譜圖成為表征sp2碳材料缺陷的最敏感的技術(shù)之一[24]。GO與M-GO拉曼譜如圖4所示。位于大約1350 cm-1與1600 cm-1處的峰分別稱(chēng)之為D峰和G峰[25-27]。D峰代表碳結(jié)構(gòu)中無(wú)序碳原子的振動(dòng)，而G峰代表碳結(jié)構(gòu)中碳原子對(duì)稱(chēng)拉伸振動(dòng)。通?？梢圆捎肈峰和G峰的強(qiáng)度之比即ID/IG作為描述碳材料缺陷程度的指標(biāo)之一[28,24]。M-GO與GO的ID/IG值分別為0.947和0.918。這表明表面接枝間苯二胺的GO的缺陷程度會(huì)有略微的上升。這是因?yàn)?，原本在GO表面的環(huán)氧官能團(tuán)為C—O—C，在接枝間苯二胺的過(guò)程當(dāng)中，環(huán)氧基團(tuán)被打開(kāi)，在GO表面接枝上胺基。因此，與GO相比，M-GO材料表面缺陷程度略有上升。這也進(jìn)一步的說(shuō)明了成功在GO表面接枝了間苯二胺得到了M-GO復(fù)合材料。

圖4   GO與M-GO的Raman譜圖

2.2 改性前后氧化石墨烯與環(huán)氧樹(shù)脂相容性分析

接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)所作的氣-液界面的切線(xiàn)，此切線(xiàn)在液體一方的固-液交界線(xiàn)之間的夾角稱(chēng)之為接觸角，是潤(rùn)濕程度的量度，衡量了樣品的親水性與疏水性。M-GO與GO的接觸角見(jiàn)圖5。由圖可知，GO的接觸角為40.5°，M-GO的接觸角上升了58.0%達(dá)到64.0°。說(shuō)明GO在經(jīng)過(guò)表面改性過(guò)后，雖然表面缺陷程度有略微的上升，但是由于成功接枝了間苯二胺，M-GO的接觸角還是有了很大提升，表明了M-GO擁有比GO更優(yōu)良的疏水屏蔽性能，作為涂料填料時(shí)也應(yīng)當(dāng)具有更優(yōu)異的阻隔防腐性能。

圖5   水滴在GO與M-GO表面的接觸角圖

使用沉降實(shí)驗(yàn)測(cè)試填料在樹(shù)脂溶液中的沉淀現(xiàn)象，以比較GO和M-GO與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性。如果填料與環(huán)氧樹(shù)脂具有較好的相容性，則與環(huán)氧樹(shù)脂之間在沉降一段時(shí)間后不會(huì)出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象[29,30]。圖6顯示了GO和M-GO分散在樹(shù)脂溶液中并暴露在準(zhǔn)直的白熾光下的數(shù)碼照片。如圖6所示，GO與M-GO樣品在最初的3 h時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。GO從6 h開(kāi)始出現(xiàn)沉降現(xiàn)象且隨著時(shí)間延長(zhǎng)沉淀逐漸加劇，直到48 h時(shí)全部沉淀在實(shí)驗(yàn)瓶底部。M-GO在沉降48 h后仍然沒(méi)有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，在72 h時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。因此M-GO與環(huán)氧樹(shù)脂表現(xiàn)出更好的相容性。

圖6   GO與M-GO在樹(shù)脂溶液中沉降不同時(shí)間的照片

2.3 改性前后氧化石墨烯在環(huán)氧樹(shù)脂中分散性分析

GO和M-GO的TEM照片分別如圖7a和b所示。GO顯示出明顯的多層堆疊結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)镚O片層之間易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象而彼此聚集在一起。但是，M-GO沒(méi)有產(chǎn)生明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，仍然顯示出少層結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榻又Φ拈g苯二胺產(chǎn)生了空間位阻效應(yīng)，在一定程度上能夠有效阻礙GO片層間發(fā)生團(tuán)聚。因此經(jīng)過(guò)表面改性的M-GO復(fù)合材料能夠較好的在環(huán)氧樹(shù)脂中分散。

圖7   GO與M-GO的TEM像

GO-環(huán)氧樹(shù)脂涂層 （EP/GO） 和M-GO-環(huán)氧樹(shù)脂涂層 （EP/M-GO） 脆性斷裂后的橫截面微觀(guān)結(jié)構(gòu)如圖8所示。由圖可見(jiàn)，EP/GO涂層中的填料GO出現(xiàn)了明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，表明GO片層無(wú)法與環(huán)氧樹(shù)脂較好的相容，且在環(huán)氧樹(shù)脂中易發(fā)生團(tuán)聚。與之相比較，圖8b的EP/M-GO涂層則沒(méi)有出現(xiàn)明顯的填料團(tuán)聚現(xiàn)象，表明M-GO能夠較好的在環(huán)氧樹(shù)脂中分散且與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性較好。

圖8   EP/GO與EP/M-GO涂層的截面SEM像

2.4 涂層的防腐性能分析

涂層的吸水率 （Qt） 是評(píng)價(jià)涂層防腐性能的一項(xiàng)重要參數(shù)，它是根據(jù)涂層在腐蝕介質(zhì)中浸泡不同時(shí)間的質(zhì)量變化測(cè)得的。分別將稱(chēng)重實(shí)驗(yàn)樣品在3.5% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間，然后測(cè)量涂層的質(zhì)量變化。m0和mt為浸泡前后的質(zhì)量，然后根據(jù)公式 （1） 計(jì)算出相應(yīng)涂層的吸水率，結(jié)果如圖9。

圖9   EP/GO與EP/M-GO涂層的吸水率曲線(xiàn)

GO作為填料時(shí)，涂層的飽和吸水率達(dá)到2.01%；而M-GO作為填料時(shí)，涂層吸水率下降到1.92%，表明表面改性GO能夠明顯改善涂層的屏蔽性和致密性。一方面，這是因?yàn)镚O作為填料時(shí)，與環(huán)氧樹(shù)脂基體之間相容性差，彼此之間存在孔隙與裂紋，為水的傳播與儲(chǔ)存提供了通道。而GO經(jīng)過(guò)表面改性后，表面的胺基能夠與環(huán)氧樹(shù)脂基體的環(huán)氧基團(tuán)相連接，改善了GO與環(huán)氧樹(shù)脂基體的相容性，因此吸水率有所下降。另一方面，GO彼此之間容易產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，在環(huán)氧樹(shù)脂中分散較差導(dǎo)致其屏蔽性能變差。而經(jīng)過(guò)間苯二胺表面改性的GO，因?yàn)榭臻g位阻效應(yīng)的存在阻礙了GO片層之間的團(tuán)聚，能夠在環(huán)氧樹(shù)脂中充分分散，所以作為填料時(shí)能夠有效提升涂層的防腐蝕屏蔽性能。

利用EIS對(duì)涂層的耐蝕性能進(jìn)行分析。圖10為EP/GO和EP/M-GO涂層浸泡在3.5%NaCl溶液中不同時(shí)間的電化學(xué)阻抗譜。低頻區(qū)阻抗模值 （|Z|0.01 Hz） 通常用來(lái)評(píng)判涂層的耐蝕性能，低頻區(qū)阻抗模值越大，則涂層的耐蝕性能越好。由圖可以看出，在前兩個(gè)小時(shí)的初期階段都只有一個(gè)容抗弧，代表溶液還未滲透到碳鋼的表面，可以使用圖11a電路圖進(jìn)行擬合。繼續(xù)浸泡，兩種涂層都出現(xiàn)了兩個(gè)容抗弧，代表溶液滲透到碳鋼表面，此種情況下使用圖11b電路圖進(jìn)行擬合。其中，Rs與Rc分別為溶液電阻和涂層電阻，Cc與Cdl分別為涂層電容和溶液雙電層電容。涂層電阻Rc隨浸泡時(shí)間變化如圖12所示?？闯?，EP/M-GO涂層電阻大于EP/GO涂層電阻。浸泡時(shí)間為200 h時(shí)，兩種涂層的|Z|0.01 Hz比浸泡100 h時(shí)的稍微變大了一些。這是因?yàn)楫a(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物堵住了涂層的一些微孔，反而增大了涂層的低頻區(qū)阻抗模值。浸泡前500 h時(shí)間內(nèi)，兩種涂層的|Z|0.01 Hz都在1.0×1010 Ω·cm2以上。當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到1000 h時(shí)，EP/M-GO涂層的|Z|0.01 Hz仍然可以達(dá)到1.0×109 Ω·cm2，而EP/GO涂層的|Z|0.01 Hz為3.6×108 Ω·cm2。因此，EP/M-GO涂層相比EP/GO涂層具有更好的防腐效果。

圖10   EP/GO與EP/M-GO涂層在3.5%NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間后的電化學(xué)阻抗譜

圖11   EP/GO與EP/M-GO涂層的等效電路圖

圖12   兩種有機(jī)涂層的涂層電阻Rc隨浸泡時(shí)間的變化

EP/GO和EP/M-GO涂層的干態(tài)拉伸曲線(xiàn)如圖13所示。由拉伸曲線(xiàn)可知，在干態(tài)條件下兩種涂層都呈現(xiàn)出脆性斷裂的特征，且EP/M-GO涂層的拉伸強(qiáng)度與延伸率都明顯好于EP/GO涂層的。一方面，這是因?yàn)镸-GO與環(huán)氧樹(shù)脂之間的相容性更好，減少了填料與樹(shù)脂之間的缺陷；另一方面，這是因?yàn)殚g苯二胺作為一種“橋接物質(zhì)”，兩端的胺基分別與GO和環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生鍵合，從而使得填料與環(huán)氧樹(shù)脂更好的結(jié)合。因此，EP/M-GO涂層的斷裂強(qiáng)度和韌性都得到了明顯的改善。

圖13   EP/GO與EP/M-GO涂層的拉伸曲線(xiàn)

對(duì)EP/GO和EP/M-GO涂層進(jìn)行了鹽霧實(shí)驗(yàn)，每隔一定時(shí)間用數(shù)碼相機(jī)拍照留存，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖14所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以清楚的看到，EP/GO涂層暴露在鹽霧環(huán)境下5 d便出現(xiàn)了較為明顯的腐蝕產(chǎn)物；且隨著鹽霧實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，腐蝕現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重；在實(shí)驗(yàn)12 d時(shí)金屬基底已經(jīng)被腐蝕的特別嚴(yán)重。與EP/GO涂層相比，EP/M-GO涂層在鹽霧環(huán)境下暴露10 d時(shí)金屬基底才開(kāi)始出現(xiàn)一個(gè)點(diǎn)蝕，在實(shí)驗(yàn)12 d時(shí)在點(diǎn)蝕附近開(kāi)始出現(xiàn)較為明顯的腐蝕現(xiàn)象，但是遠(yuǎn)比EP/GO涂層的輕微。說(shuō)明EP/M-GO涂層具有較好的防腐性能。

圖14   EP/GO與EP/M-GO涂層經(jīng)不同時(shí)間鹽霧實(shí)驗(yàn)后的宏觀(guān)照片

3 結(jié)論

（1） 采用化學(xué)方法在95 ℃條件下反應(yīng)5.5 h，能夠成功在GO片層表面接枝間苯二胺，制備出M-GO復(fù)合材料。

（2） 相比GO，M-GO具有更好的熱穩(wěn)定性和疏水性，在環(huán)氧樹(shù)脂中的分散性和相容性也更好。

（3） EP/M-GO涂層飽和吸水率更低，拉伸強(qiáng)度和韌性更好，對(duì)碳鋼基底有更好的防腐保護(hù)性能。

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