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变电站接地网材料主要为碳钢和镀锌钢,土壤中侵蚀性离子会导致其严重腐蚀,进而影响到电网的安全、稳定运行;解决接地网腐蚀问题,延长其使用寿命,是电力系统安全生产亟待解决的难题。涂刷导电防腐涂料是接地网重要的防腐技术之一,应用于接地网的导电涂层必须具备良好的导电性、防腐性、耐久性。但是目前该方法存在一定的缺陷,如涂料本身易老化,涂覆层存在针孔缺陷等,因此,研发接地网新型高效导电防腐蚀涂料,实现对接地网金属构件的长效防护意义重大。本文采用对苯二胺(PPD)将氧化石墨烯(GO)与多壁碳纳米管(MWCNT)进行化学接枝,制备了 rGO-PPD-MWCNT纳米杂化材料;将它作为导电填料填充到以环氧树脂为基质的涂料中,由此制备得了一种新型导电涂料。以傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了纳米杂化材料形貌特征;探讨了不同石墨烯与碳纳米管比值、不同纳米杂化材料的添加量、不同偶联剂和分散剂条件下制备的导电涂料的理化性能,电导率及电化学性能。并得出以下主要结论:(1)氧化石墨烯与对苯二胺还原接枝后可以与酸化后碳纳米管完成化学接枝,形成rGO-PPD-MWCNT纳米杂化材料。通过对制备的纳米杂化材料进行电导率的测定,结果表明:当石墨烯与碳纳米管比值为1:3时,其电阻率最低为3.2×10-6Ω·m,且电阻率由1:3<1:2<1:1<2:1<3:1依次升高。化学接枝结构有利于MWCNT和rGO的分散,且MWCNT支架作用防止了 rGO片层的重新堆叠,制备的纳米杂化材料具有良好分散性。(2)采用3种偶联剂改性制备了以rGO-PPD-MWCNT纳米杂化材料为填料的导电涂层,结果表明:对于涂层性能提升效果由强到弱的顺序依次为KH560>KH550>KH570。当KH560含量为3%时,涂层性能最佳,此时涂层的电阻率达到最低为1.90 ×10-4Ω·m,硬度也从4H提高到了 6H,附着力达到最佳。(3)在制备的导电涂层中加入3种分散剂,结果表明:Triton X-100优于SDBS和CTAB。当Triton X-100含量为0.6%时,纳米杂化材料纳米涂层性能达到最佳。此时,其电阻率由6.3×10-3Ω.m涂层性降低到5.725×10-4Ω·m,降低了一个数量级;硬度也由4H提高到了 6H,腐蚀电流密度为1.569×10-7A/cm2,降低了两个数量级。(4)经过优化试验,得到了最佳导电防腐涂层配伍。即石墨烯与碳纳米管比值为1:3、纳米杂化材料填料为1.5%,硅烷偶联剂KH560含量为3%,分散剂Triton X-100含量为0.6%时,导电防腐涂料的性能达到最佳。此时,涂层的体积电阻率为1.90×10-4Ω·m,国标中导电材料被认为具有低于10-2Ω·m的电阻率,所制备的涂层的电阻率优于国标。电化学实验结果表明:所制备的导电涂层的极化电阻增大了 14倍。