重防腐涂料作为我国高科技产业发展的关键基础材料之一，在船舶、集装箱、石油化工、海洋工程及铁路基建等关乎国家发展战略的重要领域广泛应用，已形成需求量逐年成倍递增之势。据统计数据显示：2012年我国涂料产量1272万t，重防腐涂料产量约175万t，总占比13.7%，而到2018年我国防腐涂料行业产量611.2万吨，重防腐涂料产量约368.5万吨，总占比达60.2%，而在国家重大工程、大型国企央企等高端市场基本由国外品牌垄断，占比达到90%以上。
与此同时，随着我国绿色发展战略深入推进，也对防腐涂料行业提出了更高的要求。如：生态环境部《2019年全国大气污染防治工作要点》明确将涂料行业作为大气污染物排放重点监管对象之一，并鼓励各地制定实施更加严格的地方大气污染物排放标准，源头严控涂料VOC排放。
由于石墨烯重防腐涂料具有重量轻、强度高、屏蔽性好、强韧性及优良导电导热性等优点，在化工介质、工业重污染气体、复杂海洋环境等苛刻条件，被业界公认为传统防腐涂料升级换代的理想产品之一，《中国制造2025》石墨烯材料技术路线图提出，要将海洋工程等用石墨烯基防腐蚀涂料较传统防腐涂料寿命增长一倍以上并实现规模化应用，产业规模超百亿元。
目前，石墨烯常规防腐涂料，主要以石墨烯锌粉防腐涂料为主，逐渐替代常规环氧富锌涂料，然而只能在非酸碱盐及非高湿高腐蚀环境中发挥防腐作用。而涉及强酸碱性浸泡、飞溅、汽雾、高盐高湿、强烈温差及磨损、侵蚀等重腐蚀环境，则以石墨烯钛纳米重防腐涂料为主，由于该类石墨烯重防腐涂料通常采用两步物理复配与球磨制备方法生产，即：通过先球磨制备出石墨烯分散液或外购石墨烯（通常为物理法或者氧化还原法制得）分散制备悬浮浆，再制备出钛纳米浆料，两者复合而得石墨烯改性钛纳米聚合物。其产品虽能一定程度提升涂料防腐性能，但一方面球磨产能受限、工艺复杂，产品质量难以保证。另一方面因石墨烯来源和制备方法不一，不仅纯度差异较大，还易造成石墨烯结构破坏，直接影响物理复配后材料间分子结构螯合度，以致材料复合加持效应受限，实际防腐效果大打折扣，甚至出现碳材料阴极加速腐蚀现象，亟待解决。
项目创新研发了石墨烯、硅钛纳米协同改性配方。通过自产石墨烯与硅钛纳米材料复配，不同硅烷偶联剂同体改性设计，辅配无溶剂型环氧树脂、自制低分子硅醇树脂等材料，形成了二维石墨烯及三维硅钛纳米高分子聚合物网络致密结构，保证了涂层极优异的抗渗透性能及涂层自身耐腐蚀性；创新了石墨烯改性硅钛纳米涂料一体化螯合制备技术，通过分步添加、分别控量、分时控温等技术集成，确保了涂料均质分散、性能稳定和质量可靠；开发了石墨烯改性硅钛纳米重防腐涂覆新材料系列产品，强化了石墨烯改性后耐热、耐腐蚀、耐磨、耐候等特性，满足了各种恶劣环境应用场景下重防腐涂料服役、便捷施工等需求。
项目产品已通过国家化学品分类鉴别与评估重点实验室、香港科技大学、苏州斯坦德实验室、深圳863检测、国家涂料质量监督检验中心（广东）等第三方检测，所检项目符合相关标准要求。经应用测试表明：1.高温高压蒸煮（200微米）：150℃、70Mpa、PH=3、12.5酸碱溶液蒸煮24h，不起泡不脱落（常规涂料包括国际一流品牌酚醛环氧储罐专用高档涂料2h内起泡、脱落）；2.水煮测试湿附着力（120微米）：80℃、纯净水煮48h，刀挑法测试附着力一级（常规涂料水煮8h内划格难以通过测试）；3.强酸碱溶液浸泡(100微米膜厚)：10%盐酸、10%硫酸、10%氢氧化钠溶液常温浸泡一年以上，不起泡不脱落不开裂（常规涂料浸泡不超过15天即起泡，国产玻璃鳞片30天左右起泡）；4.盐雾试验：间歇喷雾，盐雾试验1万小时以上（不划叉），不起泡，不脱落、不生锈；5.高低温湿热测试：-20~120℃、湿度50%~95%；24h循环一次，10000h不起泡不脱落不开裂；6.沸饱和盐水煮（100微米干膜厚）：100℃、饱和盐水蒸煮720h，不起泡不脱落不生锈（常规涂料168内起泡脱落生锈）；7.喷砂钢板上喷涂石墨烯改性纳米重防腐涂料附着力可达25Mpa以上（普通涂料附着力一般为6-10Mpa）；8.带锈施工测试：锈层20-60um，喷涂石墨烯改性纳米重防腐涂料附着力大于10Mpa（普通涂料附着力小于5Mpa）；9.机械性能测试：附着力一级，冲击正反冲通过，柔韧1mm，硬度大于4H，硬度与韧性兼具（普通涂料硬度2H或以下，反向冲击难以通过测试）。
目前，项目已申请4项国家发明专利及8项相关实用新型专利，项目产品已被广东国华粤电台山发电有限公司、大唐华银金竹山火力发电有限公司、宝钢股份、国家能源投资集团等单位采用，经用户使用表明：具有性价比高、应用范围广、重防腐性能优异等特点。

1.深圳天元羲王材料科技有限公司  

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