本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯聚酯樹脂涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著人們對陸地資源長期浩劫性過度的開發(fā)，使得陸地資源日益匱乏，人們開始像占地球70％表面的海洋尋求可利用的資源。而尋找與開發(fā)蘊藏豐富的海洋自然資源，首先面臨的難題是艦船的海洋航行腐蝕問題。航海艦船裝備設(shè)施長期處于干濕交替的富氧鹽霧、高紫外線照射工作環(huán)境，腐蝕問題十分嚴重。合理運用涂料防護原理保護航海艦船的不受或少受腐蝕的困擾，對于降低航海事故的發(fā)生以及提高艦船及海洋平臺裝備安全性，延長其服役壽命具有重大意義。

新近研發(fā)的石墨烯以及石墨納米片二維納米碳材料，具有層片狀的結(jié)構(gòu)，對水、氧氣和離子有很好的穩(wěn)定性和阻隔性，用作傳統(tǒng)涂料的填料時，可以起到良好的物理屏蔽作用，從而改善有機涂層的耐腐蝕性能。

但是，由于石墨烯科技出現(xiàn)年代較晚，各種應(yīng)用研究剛剛起步，可實際應(yīng)用的工業(yè)化產(chǎn)品不多見。目前在石墨烯聚酯涂料實際應(yīng)用中，存在著：①涂覆層厚度不均勻?qū)е峦扛残Ч缓?；②涂覆層表面硬度不夠；③涂覆層自腐蝕電位較低；④自腐蝕電流密度較大等影響實際應(yīng)用的性能；⑤沒有見到涂料制備工藝的的系統(tǒng)研究等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯聚酯樹脂涂料，以石墨烯為填料，以聚酯樹脂為基體，制備的石墨烯聚酯樹脂涂料可以滿足淡水及海水航行艦船外層涂料的要求，也可以用于工業(yè)及其他領(lǐng)域中的設(shè)備特殊涂層防腐的要求。。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種石墨烯聚酯樹脂涂料的制備方法。

本發(fā)明提供的一種石墨烯聚酯樹脂涂料，含有以下重量份的原料：

石墨烯漿料19.75-32.93份、聚酯樹脂19.80-53.62份、固化劑1份、玄武巖纖維粉9.77-31.70份、分散抗沉劑0.95-2.03份、抗氧化劑0.02份和消泡劑2份。

所述聚酯樹脂是安徽神劍新材料股份有限公司產(chǎn)的戶外型TGIC固化系列聚酯樹脂；所述固化劑由TGIC三環(huán)氧丙基異氰尿酸酯與聚酰胺樹脂按照質(zhì)量比1:1組成；所述玄武巖纖維粉由河北宏潤玻璃鋼有限公司生產(chǎn)；所述分散抗沉劑型號CP-88.118；所述抗氧化劑是指RC626雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。

所述的石墨烯漿料的制備方法為：

將石墨烯粉末0.28-1.27份加入到9.88-40.1份的稀釋劑中，再加入0.96-5.2份偶聯(lián)改性劑采用剪切機均質(zhì)后，加入9.84-41.9份環(huán)氧樹脂，然后超聲下攪拌，得到石墨烯料漿待用。

進一步的，所述的剪切機均質(zhì)是指：在轉(zhuǎn)速3000～10000r/min時均質(zhì)5～15min；所述超聲下攪拌是指：在40～60℃以超聲波輔助以500～1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h。

進一步的，所述石墨烯粉末由濟寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；所述偶聯(lián)改性劑是指3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述稀釋劑是指正丁醇、二甲苯和乙醇按照體積比1:3:2組成；所述環(huán)氧樹脂是指安徽神劍新材料股份有限公司產(chǎn)的雙酚A型環(huán)氧樹脂。

本發(fā)明提供的一種石墨烯聚酯樹脂涂料的制備方法，包括以下步驟：

1)將19.75-32.93份石墨烯漿料、19.80-53.62份聚酯樹脂、9.77-31.70份玄武巖纖維和2份消泡劑混合，碾磨；

2)再加入0.95-2.03份分散抗沉劑、1份固化劑和0.02份抗氧化劑，再碾磨，然后靜置，即得石墨烯聚酯樹脂涂料。

進一步的，步驟1)、步驟2)中所述研磨是指：采用膠體磨在500～800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨3次；

步驟2)中所述靜置時間為1～3h。

將所制備的石墨烯聚酯樹脂涂料均勻噴涂于經(jīng)表面處理過的優(yōu)質(zhì)低碳鋼表面，室溫下固化5d，檢測其各項技術(shù)指標：

涂料膜硬度檢測采用GB/T 6739-1996《涂膜硬度鉛筆測定法》檢測，自腐蝕電位與腐蝕電流強度采用電化學(xué)綜合測試儀測試，涂層厚度采用GB/T13452.2-2008《色漆和清漆漆膜厚度的測定》檢測采用超聲波測厚儀和涂層測厚儀檢測。

本發(fā)明通過設(shè)計、調(diào)整聚酯樹脂、改性石墨烯漿料、玄武巖纖維粉的用量比，相應(yīng)的控制制備工藝參數(shù)，使得制備的石墨烯聚酯樹脂涂料涂層厚度均勻，硬度提高了2倍，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，可以滿足淡水及海水航行艦船外層涂料的要求，也可以用于工業(yè)及其他領(lǐng)域中的設(shè)備特殊涂層防腐的要求。

本發(fā)明中①聚酯樹脂作為涂料基料起到粘接膠黏作用，通過物理和化學(xué)作用連接各原料之間的作用。②石墨烯是一種由sp²雜化碳原子組成的二維晶體材料，具有略微波浪狀的層式結(jié)構(gòu)，被認為是組成石墨、碳納米管、富勒烯等同素異形體的基本組成單元。石墨烯的強度高達130GPa，是迄今發(fā)現(xiàn)的力學(xué)性能最好的材料之一，在涂料中引進石墨烯，可以大大提高涂料對金屬表面防腐蝕的功能，此外已增加了涂料的強度，對提高涂料的使用壽命起到了重大作用。③玄武巖纖維具有良好的耐酸、耐堿和很強的耐水性，常作為一級耐水材料，斷裂強度是玻璃纖維的6～7倍，拉伸強度堪比碳纖維，此處作為無機材料引入，增加了涂料的防酸堿性能和耐水性能。④固化劑的使用是針對聚酯樹脂類涂料在施工過程中需要固化的要求引入的，引進合適的固化劑可以縮短涂料固化時間，提高涂料層強度。⑤由于此種涂料中含有高分子基團、有機化合物和無機物纖維粉等結(jié)構(gòu)差異較大的成分，盡管采用的研磨分散工藝，但是仍然采用了分散抗沉劑，目的在于進一步使得多種原料充分的混合交聯(lián)，避免產(chǎn)生沉淀和團聚現(xiàn)象。⑥抗氧化劑引入的主要目的是為了防止和延緩聚酯樹脂類涂料的老化降解，維持涂料的長壽命特點。

當(dāng)聚酯樹脂用量為較少時，增大石墨烯漿料的用量涂層硬度線性增加，增加幅度很大，這種趨勢隨著聚酯樹脂用量的增加迅速減弱，甚至反向發(fā)展，所以樹脂量不宜過大。采用較少量的聚酯樹脂，并加入較多量的石墨烯漿料，可以導(dǎo)致自腐蝕點位的上升，提高涂料的防腐蝕性能。實驗結(jié)果測試表明了石墨烯漿料的引進對防腐性能提高的作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的涂料經(jīng)噴涂后測量其涂層厚度，均勻一致，達到了±1μm的水平，遠優(yōu)于報道的±3μm的精度，此外，硬度指標優(yōu)于加入了無機纖維大幅度提高到類似涂料的2倍左右，達到6～8H(GB/T 6739-1996鉛筆刮劃值)，自腐蝕電位與腐蝕電流分別達到了-358mV和0.020μA/cm²，都優(yōu)于現(xiàn)有報道。涂層厚度的均勻性依靠引進了功能匹配的分散抗沉劑，并且重點研究了分散抗沉劑用量問題，找到了分散劑用量最佳范圍為：0.95～2.03份范圍內(nèi)最佳，這樣使得各種原料分散均勻，導(dǎo)致涂層厚度較為均勻一致。玄武巖作為無機物加入是為了提高其耐腐蝕性，同時也增加了涂料硬度，其用量范圍在9.77～31.70份時滿足硬度提高，其他指標亦能符合要求。

附圖說明

圖1聚酯樹脂用量為20份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖2聚酯樹脂用量為30份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖3聚酯樹脂用量為40份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖4聚酯樹脂用量為50份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖5聚酯樹脂用量不同時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響規(guī)律；

圖6聚酯樹脂用量為20份時石墨烯漿料用量對涂料涂層自腐蝕電位的影響；

圖7聚酯樹脂用量為30份時石墨烯漿料用量對涂料涂層自腐蝕電位的影響；

圖8聚酯樹脂用量為40份時石墨烯漿料用量對涂料涂層自腐蝕電位的影響；

圖9聚酯樹脂用量為50份時石墨烯漿料用量對涂料涂層自腐蝕電位的影響；

圖10聚酯樹脂用量不同時石墨烯漿料用量對涂料涂層自腐蝕電位的影響規(guī)律；

圖11聚酯樹脂用量為20份時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響；

圖12聚酯樹脂用量為30份時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響；

圖13聚酯樹脂用量為40份時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響；

圖14聚酯樹脂用量為50份時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響；

圖15聚酯樹脂用量不同時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響規(guī)律

圖16玄武巖纖維粉用量為10份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖17玄武巖纖維粉用量為20份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖18玄武巖纖維粉用量為30份時石墨烯漿料用量對涂料涂層硬度的影響；

圖19玄武巖纖維粉不同時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響規(guī)律；

附圖中標注為：Graphene pulp/kg:改性石墨烯漿料/公斤(實際試驗操作中為換算的質(zhì)量份，以下凡“公斤”單位下同)；Polyester resin/kg:聚酯樹脂/公斤；Basalt fibre/kg:玄武巖纖維粉/公斤；Hardness of film/H:硬度/H(H為單位)；Self corrosion potential/mV:自腐蝕電位/毫伏；Corrosion current/μA/cm²:腐蝕電流/微安/平方厘米。

具體實施方式

首先通過實驗(1)—(10)制備石墨烯料1-10號，目的是找出最佳的能與涂料基材聚酯樹脂相融度好的石墨烯漿料。所用石墨烯粉末由濟寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；所用偶聯(lián)改性劑是指3-氨丙基三乙氧基硅烷；所用稀釋劑是指正丁醇、二甲苯和乙醇按照體積比1:3:2組成；所用環(huán)氧樹脂是指安徽神劍新材料股份有限公司產(chǎn)的雙酚A型環(huán)氧樹脂。

以下實驗設(shè)計采用自主研究的多因素多水平設(shè)計方法，涵蓋了四種物料的10個水平的階梯試驗，是4因素10水平搭配合理的試驗安排，保證了試驗的系統(tǒng)性。

制備石墨烯料漿，進行如下實驗(1)—(10)：

(1)制備石墨烯料漿1號

將0.28份石墨烯粉末加入19.02份稀釋劑中，加入2.01份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速8000r/min時均質(zhì)13min，加入23.02份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以700r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(2)制備石墨烯料漿2號

將0.47份石墨烯粉末加入9.88份稀釋劑中，加入4.41份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速10000r/min時均質(zhì)10min，加入23.02份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(3)制備石墨烯料漿3號

將0.73份石墨烯粉末加入36.25份稀釋劑中，加入2.31份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速10000r/min時均質(zhì)10min，加入15.93份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(4)制備石墨烯料漿4號

將0.96份石墨烯粉末加入28.74份稀釋劑中，加入4.80份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速6000r/min時均質(zhì)10min，加入12.83份環(huán)氧樹脂在45℃以超聲波輔助以900r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(5)制備石墨烯料漿5號

將1.17份石墨烯粉末加入17.67份稀釋劑中，加入2.68份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速10000r/min時均質(zhì)10min，加入9.84份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(6)制備石墨烯料漿6號

將0.42份石墨烯粉末加入35.46份稀釋劑中，加入3.41份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速9000r/min時均質(zhì)10min，加入41.90份環(huán)氧樹脂在60℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(7)制備石墨烯料漿7號

將0.65份石墨烯粉末加入25.28份稀釋劑中，加入0.96份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速10000r/min時均質(zhì)10min，加入35.08份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(8)制備石墨烯料漿8號

將0.85份石墨烯粉末加入14.20份稀釋劑中，加入3.57份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速10000r/min時均質(zhì)10min，加入35.10份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(9)制備石墨烯料漿9號

將1.09份石墨烯粉末加入40.10份稀釋劑中，加入1.42份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速10000r/min時均質(zhì)10min，加入28.97份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

(10)制備石墨烯料漿10號

將1.27份石墨烯粉末加入29.34份稀釋劑中，加入5.20份偶聯(lián)改性劑，采用高速剪切機在轉(zhuǎn)速6000r/min時均質(zhì)15min，加入26.23份環(huán)氧樹脂在50℃以超聲波輔助以1000r/min攪拌，攪拌時間1.5h，待用；

經(jīng)過對上述試驗結(jié)果的觀察測試，發(fā)現(xiàn)實驗(8)試驗制備的石墨烯料漿8號最佳。

利用上述制備的石墨烯料漿8與其余幾種物料制備石墨烯聚酯樹脂涂料，并測試涂料涂層的性能。以下所用聚酯樹脂是安徽神劍新材料股份有限公司產(chǎn)的戶外型TGIC固化系列聚酯樹脂；所用固化劑由TGIC三環(huán)氧丙基異氰尿酸酯與聚酰胺樹脂按照質(zhì)量比1:1組成；所用玄武巖纖維粉由河北宏潤玻璃鋼有限公司生產(chǎn)；所用分散抗沉劑型號CP-88.118；所述抗氧化劑時候至RC626雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。

實驗設(shè)計亦采用自主研究的多因素多水平設(shè)計方法，涵蓋了四種物料的10個水平的階梯試驗，是4因素10水平搭配合理的試驗安排，是系統(tǒng)研究石墨烯聚酯樹脂涂料的快捷方法。為了進一步驗證試驗結(jié)果，又做了大量的插值試驗，得到的結(jié)果更為可信，提高了對規(guī)律描述的精度。

一種石墨烯聚酯樹脂涂料的制備方法，包括以下步驟：

1、制備石墨烯聚酯樹脂涂料1

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料19.75份，加入29.31份聚酯樹脂，加入18.04份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在600r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.37份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值4.0H，自腐蝕電位-503mV，腐蝕電流0.638μA/cm²；

2、制備石墨烯聚酯樹脂涂料2

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料24.03份，加入49.68份聚酯樹脂，加入9.77份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在700r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.32份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值3.8H，自腐蝕電位-486mV，腐蝕電流0.060μA/cm²；

3、制備石墨烯聚酯樹脂涂料3

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料21.03份，加入40.10份聚酯樹脂，加入28.06份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.93份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值6.6H，自腐蝕電位-456mV，腐蝕電流0.045μA/cm²；

4、制備石墨烯聚酯樹脂涂料4

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料25.60份，加入28.73份聚酯樹脂，加入26.51份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在500r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.31份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值7.5H，自腐蝕電位-426mV，腐蝕電流0.030μA/cm²；

5、制備石墨烯聚酯樹脂涂料5

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料22.83份，加入19.80份聚酯樹脂，加入18.54份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入2.03份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置2h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值4.20H，自腐蝕電位-462mV，腐蝕電流0.051μA/cm²；

6、制備石墨烯聚酯樹脂涂料6

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料27.72份，加入42.32份聚酯樹脂，加入13.43份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.93份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值4.6H，自腐蝕電位-433mV，腐蝕電流0.033μA/cm²；

7、制備石墨烯聚酯樹脂涂料7

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料26.35份，加入53.62份聚酯樹脂，加入20.85份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.19份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置3h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值6.2H，自腐蝕電位-478mV，腐蝕電流0.056μA/cm²；

8、制備石墨烯聚酯樹脂涂料8

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料30.73份，加入35.54份聚酯樹脂，加入15.81份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入0.95份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值5.2H，自腐蝕電位-358mV，腐蝕電流0.020μA/cm²；

9、制備石墨烯聚酯樹脂涂料9

取第一步工藝制備的8號石墨烯漿料27.80份，加入22.23份聚酯樹脂，加入31.70份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.78份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值8.1H，自腐蝕電位-372mV，腐蝕電流0.025μA/cm²；

10、制備石墨烯聚酯樹脂涂料10

取第一步工藝制備(8)號石墨烯漿料32.93份，加入47.30份聚酯樹脂，加入24.64份玄武巖纖維粉，再加入0.1份消泡劑，采用膠體磨在800r/min轉(zhuǎn)速下進行碾磨，全部物料反復(fù)3次，加入1.63份分散抗沉劑、固化劑1份、抗氧化劑0.02份，再800r/min轉(zhuǎn)速碾磨3次；靜置1h，既得所需的石墨烯聚酯樹脂涂料。測量其性能指標：硬度刮劃計算插值6.8H，自腐蝕電位-420mV，腐蝕電流0.028μA/cm²。

本發(fā)明在較大范圍里較為全面地試驗了主要原料用量對涂料主要性能的影響規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)的規(guī)律如下：

1、石墨烯與聚酯樹脂用量對涂料涂層硬度的影響規(guī)律

1.1聚酯樹脂用量為20份時

當(dāng)聚酯樹脂用量為20份時，增大石墨烯漿料的用量有利于涂層硬度的增加，但是當(dāng)石墨烯漿料用量增加到28份以上時，硬度增加緩慢，并且有輕微下降。如圖1所示。

1.2聚酯樹脂用量為30份時

當(dāng)聚酯樹脂用量為30份時，增大石墨烯漿料的用量從20份增加到26份有利于涂層硬度的增加，繼續(xù)增減石墨烯漿料用量，硬度下降。如圖2所示。

1.3聚酯樹脂用量為40份時

當(dāng)聚酯樹脂用量為40份時，增大石墨烯漿料的用量從20份增加到30份不利于涂層硬度的增加，繼續(xù)增減石墨烯漿料用量，硬度有輕微上升。如圖3所示。

1.4聚酯樹脂用量為50份時

當(dāng)聚酯樹脂用量為50份時，增大石墨烯漿料的用量從20份增加到23份不利于涂層硬度的增加，繼續(xù)增減石墨烯漿料用量，硬度線性上升。如圖4所示。

總結(jié)以上規(guī)律：當(dāng)聚酯樹脂用量為較少時，增大石墨烯漿料的用量涂層硬度線性增加，增加幅度很大，這種趨勢隨著聚酯樹脂用量的增加迅速減弱，甚至反向發(fā)展，所以樹脂量不宜過大。如圖5所示。

2、石墨烯與聚酯樹脂用量對涂料自腐蝕電位的影響規(guī)律

2.1聚酯樹脂用量為20份時

實驗研究可見在聚酯樹脂用量為20份時，隨著石墨烯漿料量的增加自腐蝕電位直線上升，最高可以達到-260mV，未見文獻和產(chǎn)品報道。如圖6所示。

2.2聚酯樹脂用量為30份時

與上述趨勢一樣，在聚酯樹脂用量為30份時，隨著石墨烯漿料量的增加自腐蝕電位直線上升，但是上升趨勢以及電位值不如聚酯樹脂用量為30份時高。如圖7所示。

2.3聚酯樹脂用量為40和50份時

在聚酯樹脂用量為40和50份時，隨著石墨烯漿料量的增加自腐蝕電位上升緩慢，可見在涂料中添加大量的樹脂或者說石墨烯用量減少都對提高涂料自腐蝕電位不利。如圖8和圖9所示。

總的影響規(guī)律：采用較少量的聚酯樹脂，并加入較多量的石墨烯漿料，可以導(dǎo)致自腐蝕點位的上升，提高涂料的防腐蝕性能。如圖10所示。

3、石墨烯與聚酯樹脂用量對涂料腐蝕電流的影響規(guī)律

3.1聚酯樹脂用量為20份時

在聚酯樹脂用量為20份時，增加石墨烯用量，很快降低了腐蝕電流強度，至加入量為25份時，電流強度達到最小值(下圖極低點為插值計算點，不是真實測試點)。如圖11所示。

3.2聚酯樹脂用量為30份時

在聚酯樹脂用量為30份時，增加石墨烯用量，很快降低了腐蝕電流強度，至加入量為28份時，電流強度達到最小值，繼續(xù)增加石墨烯的用量對腐蝕電流的降低貢獻不大了。僅從這點出發(fā)可以不必加入過多的石墨烯，照成成本升高。如圖12所示。

3.3聚酯樹脂用量為40和50份時

在聚酯樹脂用量很高時，由于非導(dǎo)電物質(zhì)的加入，使得腐蝕電流本身已經(jīng)很小了，單純增加石墨烯用量，對降低腐蝕電流強度作用不大。如圖13、圖14所示。

聚酯樹脂用量不同時石墨烯漿料用量對涂料涂層腐蝕電流的影響規(guī)律如圖15所示。在實際設(shè)計制備時還需要同時考慮自腐蝕電位指標，不能有偏廢。

4、石墨烯與玄武巖纖維粉用量對涂料涂層硬度的影響規(guī)律

4.1玄武巖纖維粉用量為10份時

當(dāng)玄武巖纖維粉用量為10份時，隨著石墨烯漿料的用量增加涂層硬度有所增加，但當(dāng)石墨烯漿料用量增加到28份以上時，硬度緩慢下降。如圖16所示。

4.2玄武巖纖維粉用量為20份時

當(dāng)玄武巖纖維粉用量為20份時，即使石墨烯漿料采用最低添加量，涂層硬度都超過了玄武巖纖維粉用量為10份時的數(shù)值，達到了4.4H，隨著石墨烯用量的增加涂層硬度迅速增加到最高6.3H左右，當(dāng)石墨烯漿料用量繼續(xù)增加28份以上時，硬度緩慢下降。如圖17所示。

4.3玄武巖纖維粉用量為30份時

當(dāng)玄武巖纖維粉用量為30份時，涂層硬度在石墨烯用量全范圍內(nèi)都有大幅度提高，涂層硬度值到達了6.9～8.0H的，當(dāng)石墨烯漿料用量為27份時，涂層硬度達到最高8.0H左右，當(dāng)石墨烯漿料用量繼續(xù)增加27份以上時，硬度緩慢下降。如圖18所示。

可見玄武巖纖維粉的加入大大提高了石墨烯聚酯樹脂涂料的涂層硬度。如圖19所示。