石墨烯是世上最薄的防腐蚀材料，可用于金属防护。大量的研究结果表明，石墨烯超大的比表面积、优良的阻隔性、高的化学稳定性及良好的导电性等性能，对于防腐涂料综合性能具有较强的提升作用，如增强涂层对基材的附着力，提升涂料的耐磨性和防腐性，同时具有环保安全、无二次污染等特性。

近年来，基于石墨烯的防腐应用研究主要集中在纯石墨烯防腐涂层以及石墨烯复合防腐涂层。然而，单纯使用石墨烯防腐蚀涂层具有很多局限性：对石墨烯品质要求高；金属基底限制多；设备要求高；难以大规模、大面积制备，难以产业化。

与纯石墨烯防腐涂料相比，石墨烯复合防腐涂料能够兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、成膜性，可协同提高涂料的综合性能。另外，石墨烯复合防腐涂料的制备方法和涂覆工艺等都可建立在传统涂料生产的工艺基础上，在工业化合成和产业化应用中表现出很好的可控性和施工性。因此，石墨烯复合防腐涂料将是未来新型防腐蚀涂层材料的新生力量。

石墨烯防腐机理石墨烯本身具有的独特结构性质，使其在物理防腐和电化学防腐方面都展现出一定的优势。

（1）片层结构可形成“迷宫式”结构，能有效提高涂层的物理阻隔性。

（2）由于其小尺寸效应，可有效填充涂层缺陷，减少孔隙率，增强致密性。

（3）片层结构可以将涂层分割成许多小区间，能有效降低涂层内应力，消耗断裂能量，提高涂层的柔韧性、抗冲击性和耐磨性。

（4）电子迁移率高，表现出良好的导电性。

石墨烯在水性复合防腐涂料中的应用

水性涂料因低污染、易净化、无刺激等特点，成为涂料行业大力发展的绿色环保型涂料。而结合石墨烯具有的独特性能，更可为水性涂料的致密性、阻隔性、机械性能以及防腐性能带来新的改进途径。

石墨烯水性聚氨酯防腐涂料

水性聚氨酯（WPU）具有溶剂型聚氨酯的性能，又克服了溶剂挥发对环境的污染。但是WPU 的热稳定性、耐溶剂性及力学性能等较差，影响其应用范围，因此为了提供WPU 的综合性能，通常要对其进行交联改性、环氧树脂改性、有机硅改性以及无机纳米材料（SiO2、TiO2、CNTs）改性等。

石墨烯作为新的高性能纳米增强体，使聚氨酯的耐水性、热性能、力学性能均有不同程度的提升。

石墨烯水性环氧防腐涂料

经过研发工作者们多年的努力，水性环氧涂料已经克服了耐水性/耐蚀性差的缺点，逐步应用到溶剂型涂料所涉及的重防腐领域。为进一步提高其防腐性能，研究人员将石墨烯复合到水性环氧涂料中开发出新型复合涂层。

石墨烯水性丙烯酸防腐涂料

水性丙烯酸防腐涂料价格低廉，具有安全环保、耐老化性优异、耐碱性佳、合成加工简单等特点，但因亲水性基团的....