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金属腐蚀遍及国民经济各个领域,给工业生产、各类建筑与运输带来了很多安全隐患并造成的严重的经济损失,金属防护一直是材料领域的持续课题。自发现纳米二氧化钛在紫外光的激发下对金属具有光致阴极保护作用以来,利用半导体材料的光电转换对金属的防腐蚀保护受到了人们的广泛关注,该方法因半导体光电转换的永久性,理论上具有最长的防腐功效,且对环境无污染、成本低等优点,故在金属材料防腐保护领域有着广阔的前景。本文首先通过溶胶固定化工艺结合热处理方法制备了具有可见光响应的石墨烯(RGO)负载纳米TiO2的复合物粒子。采用XRD、TEM、FT-IR、UV-Vis DRS、光电化学等测试手段对RGO/TiO2复合物粒子的物相、形貌、光电转换等进行了表征。测试结果表明,通过RGO的引入,复合物粒子的光吸收范围出现红移,禁带宽度由3.18 eV降低到2.67 eV;石墨烯和TiO2之间以紧密的界面接触复合到一起,FT-IR表明两者之间存在Ti-O-C键;光电化学测试结果表明,当石墨烯用量占TiO2质量的5.0%时,产生的光电流最大,石墨的尺寸越小,光照强度越大,产生的光电流越大。其次,通过种子半连续乳液聚合,以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)作为交联体系,以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、硅烷偶联剂A174为单体,用烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵(SR-10)为乳化剂制得了一种金属防腐涂料用室温自交联型苯丙乳液。考察了乳化剂、引发剂和交联单体DAAM的用量对苯丙乳液聚合行为的影响,确定了较适宜的乳液聚合工艺条件,即乳化剂SR-10用量为单体总量的2.0%左右,引发剂PPS用量为0.5%,交联单体DAAM用量为1.0%左右,81℃下反应3h。最后,以所得RGO/Ti02复合物粒子作为涂料的功能填料,以苯丙乳液作为涂料的成膜物质,添加少量的助剂制备了水性防腐涂料。通过对涂层厚度测试、附着力测试、耐盐水性测试和Tafel极化曲线测试等表征手段来探究涂层的防腐性能。涂层的厚度均匀,附着力达到一级,在3%的盐水中浸泡400 h未出现明显的起泡生锈现象;涂层的电化学极化曲线测试表明在无光情况下涂层可以对耐候钢基体形成物理屏蔽作用,阻碍腐蚀介质的渗透,在光照条件下,自腐蚀电位下降到阴极保护区域,对金属基体起到阴极保护作用。由此表明,RGO/TiO2复合物粒子改性的丙烯酸酯涂料可以对耐候钢基体提供良好的防腐蚀保护。