钢筋表面掺石墨烯水性导电防腐蚀涂料的研究

来源：水利水运工程学报杂志 2021年第2期北京时间：

作者：孙红尧,张兴铎,杜恒,徐雪峰,徐宁,蒲朋朋

摘要：作为钢筋混凝土防腐蚀措施的环氧涂层钢筋，在结构运行维护时，由于环氧涂层的绝缘特性而不能采用电化学保护措施。为解决这个问题，利用石墨烯纳米材料具有导电、防腐蚀、抗冲击等特性，以水性环氧树脂为主要成膜物质，掺石墨烯材料和其他导电填料研制得到导电防腐蚀涂料。用电镜表征导电填料的形状和涂层的结构，分析了涂层的导电和防腐蚀作用机制，并测试了导电涂层钢筋与混凝土的粘接性能、耐阴极剥离性能和抗弯性能。试验结果表明：涂层导电性能可达到方块电阻值3 000 Ω/sq以下，涂层耐碱溶液浸泡，在碱性含Cl−溶液中21 d以上涂层不起泡、不生锈，在中性Cl−溶液中21 d以上不起泡、14 d不生锈。石墨烯与其他导电填料混掺才能得到导电性和防腐蚀性能优异的涂层，作用原理是通过薄片状石墨烯、片状石墨和球状炭黑颗粒之间的相互接触传导电子进行导电，利用石墨烯的薄片特点延长介质的渗透通道从而提升涂层的防腐蚀性能。涂层钢筋与混凝土的粘接强度比无涂层钢筋的强度降低约15%，符合国家标准GB/T 25826—2010的要求。

关键词：涂料, 钢筋, 混凝土, 石墨烯, 环氧树脂, 导电涂料, 防腐蚀