Page 42 - 2025水性涂料虚拟专辑

张 等：石墨烯/聚苯胺水性硅酸 富锌防腐涂层的制备及性能研究

于表征 Gr、PANI、Gr/PANI 晶体结构。显微共焦激光
拉 光谱仪（扫描范围：400~3 000 cm ，激发波长：
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532 nm）和红外光谱仪（扫描范围：4 000~400 cm ）用
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于表征Gr、PANI、Gr/PANI分子结构。

按 GB/T 9286—2021 测试涂层附着力。按 GB/T
6739—2006 测试涂层铅笔硬度。光学接触角测量仪
用于测量 Gr/PANI 水性硅酸 富锌涂层的静态水接
触角 。 按 GB/T 1771—2007 测试 涂层耐 盐雾性 。
CHI660E 电化学工作 （三电极测试系统：涂覆钢板 -1
曼位移/cm
为工作电极 ，铂电极为辅助电极 ，参比电极为 （a）— 曼光谱
Ag/AgCl 电极，电解液为 3. 5% 的氯化钠溶液）对涂层
进行电化学阻抗测试（频率范围为 10 ~10 Hz）和动
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电位极化曲线测试（扫描速度为 1 mV/s，测试电位范
围为开路电位±300 mV）。

2 结果与讨论

2. 1 烯、聚 胺及 烯/聚 胺复合物
的形貌分析
2θ/（°）
g
图2为Gr、PANI、Gr/PANI的SEM图。 （b）—XRD图

图3 Gr、PANI、Gr/PANI的 曼光谱和XRD图
Fig. 3 Raman spectra and XRD patterns of Gr，PANI and Gr/PANI
10 μm 50 μm 10 μm
1 482 cm 、1 556 cm 和 1 597 cm 处的特征峰，分别
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+
（a）—Gr （b）—PANI （c）—Gr/PANI 对应苯环的面内C—N、PANI离域极化子结构的C—N 、
图2 Gr、PANI、Gr/PANI的SEM图
C=N、N—H、醌式结构中 C=C 伸缩振动。由于 Gr
Fig. 2 SEM image of Gr，PANI and Gr/PANI
与 PANI 在 1 350 cm 和 1 580 cm 附近的特征峰有重
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由图 2 可知，Gr 呈片状结构，PANI 呈球状结构并 叠，所以 Gr/PANI 在 1 336. 5 cm 和 1 582 cm 处的特
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呈现一定程度上的聚集。Gr/PANI具有 Gr片状结构，
征峰变宽，且相对于 PANI，Gr/PANI上醌式结构 C=C
同时 PANI均匀地分布在 Gr片上，Gr/PANI未聚集，这 特征峰发生红移，从 1 597 cm 减小到 1 582 cm ，说
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可能是 Gr 的良好吸附以及 PANI 与 Gr 之间的 π-π 相 明 Gr 与 PANI 之间存在电荷转移。除此之外，相对
互作用导致的。 PANI，Gr/PANI 的 C—N 特征峰从 1 323 cm 蓝移到
+
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2. 2 烯、聚 胺及 烯/聚 胺复合物 1 333 cm ，这是由于 Gr 和 PANI 之间的 π-π 相互作
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的结构分析 用导致各个基团的拉伸 。 以上证明 PANI 以及
图 3 为 Gr、PANI、Gr/PANI 的拉 光谱（a）和 Gr/PANI复合物制备成功。
XRD图（b）。 由图 3（b）可知，Gr 在 2θ=25. 34°处出现了衍射
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由图 3（a）可知，Gr 的 D 峰出现在 1 334. 8 cm 峰，属于 Gr 的（002）晶面。根据布拉格公式：2dsinθ=
处，G 峰出现在 1 574 cm 处，D 峰与 G 峰强度比为 n ，其中 =1. 540 nm，n=1，可计算出 Gr 层间距为
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1. 08，表明 Gr 存在部分缺陷 。 Gr 的 2D 峰出现在 0. 35 nm。PANI 在 2θ=15. 10°、2θ=19. 86°、2θ=24. 99°
2 668 cm 处，与二阶双声子有关，G 峰与 2D 峰的强 处的衍射峰分别对应 PANI的（011）、（020）和（200）晶
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度比为 2. 5，表明 Gr 为多层结构 。PANI 的拉 光 面，PANI衍射峰呈现宽峰，在 2θ=24. 99°处稍为尖锐。
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谱在 808 cm 、1 165 cm 处的峰为苯环的面内 C—H Gr/PANI 在 2θ=15. 43°、2θ=19. 92°和 2θ=25. 23°处出
振动 ，证明 PANI 的形成 ，1 218 cm 、1 323 cm 、 现了与 PANI 类似的衍射峰，表明 Gr/PANI 中 PANI 的
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