石墨烯具有独特的性能和潜在的应用前景，目前已成为全世界的关注焦点与研究热点。此前，曾有科学家认为二维晶体在有限温度下是不可能存在的，而如今通过简单的机械剥离高定向热解石墨，便可制备得到二维单层石墨烯 英国曼彻斯特大学的教授 Andre Geim 和 Konstantin Novoselov 因在石墨烯领域的研究方面取得了开创性成果而荣获2010年的诺贝尔物理奖。此后，石墨烯引起了科学家极大的兴趣，并发现其在光、电、热等方面均有独特而优异的性能。石墨烯在纳米复合材料、储能材料、电子元器件及催化剂载体等领域已得到应用，且显现出良好的应用前景。石墨烯电子迁移率高、热稳定性好、导电性优异、硬度高等优点使其在涂料中获得应用，并取得了较好的应用效果。本研究根据国内外研究成果，对石墨烯在涂料中的应用进行了概述，以期拓宽石墨烯的工业应用。

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在涂料领域中的应用

    石墨烯的共轭结构导致其与水、有机溶剂以及聚合物的相容性较差，因而增加了其在涂料领域中的应用难度。为解决该问题，可在制备石墨烯的过程中先将GO 功能化改性，再按需要进行还原。

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石墨烯的功能化改性

    石墨烯经功能化改性后既保留了原有性质，还附带了改性基团的反应活性，能有效提高石墨烯在涂料体系中的分散性、相容性，甚至可赋予涂料体系某种特殊功能，因此石墨烯的功能化改性是其在涂料领域应用中必不可少的重要一环。

共价键修饰

    共价键修饰是将活性较高、具有特定官能团的物质以共价键的方式接枝到石墨烯上，以提高石墨烯的反应活性、相容性及其他特性。GO 上存在羧基、环氧基、羟基等官能团，这些基团可作为功能化反应的活性位点。用聚乙烯醇的羟基与GO 的羧基反应，可制得能在二甲基亚砜和水中分散的功能化石墨烯。Stankovich 等用异氰酸酯衍生物反应将GO 的羧基和羟基转变为活性酯胺和氨基甲酸酯，产物可在极性质子溶液中稳定存在，且可作进一步修饰。GO 的环氧基团也可加以利用，Wang 等将GO与十八胺进行开环反应，得到可在有机溶剂中均匀分散、浓度达15 mg /mL 的功能化石墨烯分散体系。

 非共价键修饰

    非共价法修饰是将石墨烯与修饰剂相互作用（ 如氢键作用、静电作用和π － π 相互作用等） 实现对石墨烯的改性，该法不破坏石墨烯的共轭结构，可保持其优异的导电性能。π － π 相互作用可得到具有线－ 杆－ 线结构的石墨烯/PEG － OPE － PEG 复合材料，杆是带共轭结构的亲油性低聚物，线则是亲水性PEG，该复合材料在水和有机溶剂中都显示出很好的相容性。

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在涂料体系中的应用

    石墨烯用于涂料中可制备纯石墨烯涂料和石墨烯复合涂料，前者主要是指纯石墨烯在金属表面发挥防腐蚀、导电等作用的功能涂料；后者主要是指石墨烯首先与聚合物树脂复合，然后以复合材料制备功能涂料，石墨烯可显著提升聚合物的性能，因此石墨烯复合涂料成为石墨烯的重要应用研究领域。

    石墨....