有机聚合物防护涂层是目前应用最广泛、最有效的工程装备防腐策略之一。然而，在苛刻的海洋环境中长效服役时，海水环境的侵蚀性、腐蚀性会对有机聚合物涂层产生很强的渗透性，这必然会引起涂层的界面剥离，进而会导致海工装备材料出现损伤、退化以及制约其长寿命运转和设备稳定性。
传统有机聚合物防护涂层通常采用有机溶剂作为主要溶剂介质，这些有机化学物质最终会被释放到环境中，引发了人们对生产安全和环境污染的担忧。水性防护涂层和粉末防护涂层日益受到关注，其中有机粉末涂层具有由100%固体材料制成、无挥发性有机化合物(VOC)释放、理论回收率100%、固化时间更短等特点。因而被广泛应用于建筑、家电、汽车、家具、基础设施等多个领域。值得关注的是，石墨烯由于其优异的阻隔性能、良好的化学稳定性和抗氧化性等，可以有效延长腐蚀介质的渗透路径，被认为是已知最薄的防腐层(0.34 nm)。可用来改善有机粉末涂层的抗渗透性以增强其长效耐腐蚀性能。
华南理工大学材料学院孔纲老师团队通过调控石墨烯二维纳米材料的浓度和优化粉末涂层制备工艺，获得了具有优异粘附性能、耐磨性和长效防腐蚀性能有机粉末涂层。发现石墨烯二维纳米片可以增强有机粉末涂层的界面结合，从而使涂层变得更致密。在腐蚀磨损协同环境下，石墨烯有机粉末复合涂层展现出更优异的耐磨性，磨损深度远远小于涂层的厚度（图1）。此外，石墨烯二维纳米材料具有小尺寸效应和二维片层结构，分散在涂层中形成层层叠加的致密阻隔层，从而使得渗透介质渗透到基底表面的阻力增加，进而制备出了长效耐蚀性有机粉末涂层（图2）。
该工作以“Graphene-reinforced epoxy powder coating to achieve high performance wear and corrosion resistance”发表在Journal of Materials Research and Technology. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.08.156，本研究得到了广州市科技计划项目（202102080408）的资助。
图1有机粉末涂层和石墨烯有机复合粉末涂层磨损轨道的三维轮廓（a-e）和深度图（f）
图2石墨烯纳米片增强有机粉末涂层界面结合机制图