石墨烯在涂料应用中的问题
上一期简要总结了石墨烯在涂料中的应用机理（上期回顾：石墨烯小知识No.1），今天我们来谈谈石墨烯在涂料中应用面临着哪些难题。
1.石墨烯在涂料体系中的分散问题
分散问题是亟待解决问题的重中之重。由于石墨烯片层间强的范德华力和π—π相互作用，石墨烯易团聚，极大地限制了其在涂料领域的应用。
解法一：在分散介质中加入
表面活性剂促进分散，但分散效果不佳，只能在特定的分散介质中使用；
解法二：共价键修饰石墨烯，效果明显，但其表面引入官能团过程中会破坏石墨烯共轭片层结构，破坏其致密性，影响其防腐性能；
解法三：在石墨烯表面接枝合适的高分子，基于π-π相互作用提高其分散性，可以避免缺陷产生和破坏片层表面的共轭结构。相对上述两种方法，非共价键修饰无疑是最好的办法。如：宁波材料所余海斌团队将
硅烷偶联剂接枝到石墨烯使石墨烯高效分散在水和有机溶剂中（如图所示）。
2.碎片化研究导致若干关键科学问题认识不足
上篇小知识我们讲到石墨烯可以改变树脂组装结构，提高致密性和耐摩擦性能。但现在仍然未将石墨烯和树脂之间的界面问题研究透彻，而这会影响涂料的防腐性能。并且，我们对于石墨烯改性防腐涂料在长周期腐蚀环境下的失效演化机制认识不足，这在工业化应用中是很危险的。因为如果不能掌握失效演化机制，在应用后期很可能会造成严重的、无法预测的问题，甚至灾难，这也在一定程度上制约了石墨烯在重防腐领域的应用。不过在国家的大力支持下，宁波材料所王立平团队研发的石墨烯改性防腐涂料已经在南海某工程进行推广试验，相信实验结果会给后期的研究带来帮助。
3.石墨烯导致涂料成本上升
石墨烯的加入导致防腐涂料成本上升，这是将石墨烯应用到重防腐领域不可忽视的制约因素，因此大批量生产性能稳定的石墨烯是解决这一问题的关键。
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