功能性涂料有哪些品种

功能性涂料是各种特殊用途涂料的总称，是指除了防护作用以外，这类涂料还兼有某些特别的功能，以满足被涂覆产品设计上的需要的特种涂料，耐高温是功能具体应用之一。

正是一些在特殊环境里应用的产品功能方面的需要，促进了功能性涂料的研制和开发，在有些场合，功能性涂料的防护性能已不是其主要的用途，新型耐高温功能涂料可以改变工艺，提升生产技术。

现代科技已经开发出的具有特殊功能的涂料，其独特的性能使许多产品和设备的功能得以充分发挥，成为涂料工业中不可缺少的新品种。

功能涂料可以分为两大部分：民用功能涂料和工业能涂料，按照一般的定义，功能涂料不仅涵盖汽车、建筑、冶金、制造、医药、交通、船舶和集装箱涂料、航天、交通标识系统涂料等众多领域，还包含在人们日常所使用的各种生活生产用品当中，例如家具、家电、生产设备，乃至一只小小的铅笔、一个铝制饮料瓶子等等涂料，可以说功能涂料与人们的日常生活、工业生产息息相。

功能涂料它涉及材料技术、化工技术、信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。

功能涂料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。

从目前的发展形势来说，节能环保低污染的水性功能涂料被普遍认为将最终取代溶剂型功能涂料。

此外高固体分涂料、粉末涂料、无溶剂工功能涂料和辐射固化涂料也属于环保型涂料。环保型涂料是涂料产业未来发展的必然方向。尽管现在环保型涂料技术的发展还有待突破，但众多功能涂料企业特别是国际涂料巨头都在加大对环保型功能涂料技术研究的投入，以便能够在未来的环保型功能涂料领域中抢先一步。

功能涂料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。

涂料种类有：

（1）按涂料的形态可分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等；

（2）按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等；

（3）按施工工序可分为底漆、中涂漆（二道底漆）、面漆、罩光漆等；

（4）按功能可分为装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料、防火涂料、防水涂料等

（5）按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料等。

（6）家用油漆可分为内墙涂料、外墙涂料、木器漆、金属用漆、地坪漆。

（7）按漆膜性能分（防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆……）

（8）按成膜物质分（醇酸、环氧、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯、乙烯……）

a) 按基料的种类分类：可分为有机涂料、无机涂料、有机—无机复合涂料。有机涂料由于其使用的溶剂不同，又分为有机溶剂型涂料和有机水性（包括水乳型和水溶 型）涂料两类。生活中常见的涂料一般都是有机涂料。无机涂料指的是用无机高分子材料为基料所生产的涂料，包括水溶性硅酸盐系、硅溶胶系、有机硅及无机聚合 物系。有机—无机复合涂料有两种复合形式，一种是涂料在生产时采用有机材料和无机材料共同作为基料，形成复合涂料；另一种是有机涂料和无机涂料在装饰施工 时相互结合。

b) 按装饰效果分类：可分为：1.表面平整光滑的平面涂料（俗称平涂），这是最为常见的一种施工方式；2.表面呈砂粒状装饰效果的砂壁状涂料，如真石漆；3.形成凹凸花纹立体装饰效果的复层涂料，如浮雕。

c) 按在建筑物上的使用部位分类：分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料和

顶棚涂料。

d) 按使用功能分类：可分为普通涂料和特种功能性建筑涂料（如防火涂

料、防水涂料、防霉涂料、道路标线涂料等）。

e) 按照使用颜色效果分类：如金属漆，透明清漆等。

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功能性涂料是一些具有特殊功能的涂料，如防水、防霉等。

复合涂料是两种或两种以上不能性质的材料混合在一起，使涂料有新的性能。

个人理解，复合涂料和功能性涂料不一样，功能性涂料的范围更大一些，也有可能是只有一种性质材料的功能性涂料，当然，通常是多种混合一起的材料。

对于当下的装修材料来说，更新换代的速度是非常快的，尤其是在环保健康领域，各种装修材料都是各领风骚的，艺术涂料在这种方面也是独具一格的，从其功能性就可以看出，这种材料的实用性也是非常好的，所以，对于室内装修来说，首选还是这种墙面装修材料，第一，艺术涂料的健康环保和材料的优越性是很多墙面装修材料所不能匹及的。众所周知，装修过程中，甲醛的释放是非常重的，这样，有可能会影响到居住者的身体健康情况，所以，艺术涂料在健康环保领域是非常看重的，其原料采用的是天然的矿物粉，其环保性也是略高一筹的；这种材料经久耐用，不易起皮，不易脱落，这是这款材料的优越性。 第二，艺术壁材的色彩搭配比较丰富，图案的可供选择性是非常高的。这种壁材不同于其他类型的墙面装修材料，这种装修材料的色彩搭配是非常的丰富的，而且，这种壁材的图案可供选择性也是非常高的，贴到墙面上光泽性是非常强的，也总是给人一种高大上的感觉的，其光泽性也是可以营造出温馨舒适的感觉的。

塑料涂料的研究现状与展望

摘　要:从塑料涂料的成膜基料、涂料性能、施工应用等方面,阐述了国内外塑料涂料的研究现状,并提出了塑料

涂料研究存在的问题与发展要求。

关键词:塑料涂料涂料性能涂料应用现状与展望

0　引　言

随着石油化工与煤化工的发展,高分子材料的合成技术

与新材料的推广应用不断延伸,塑料作为新型非金属材料,在

抗张强度、韧性、尺寸稳定性等方面取得一系列进展。传统的

塑料制品表面抗老化、抗静电、耐划伤、颜填料印痕等问题与

新型塑料制品的功能化、装饰性、安全性等问题共同成为塑料

涂料与涂装的中心内容。塑料的一个重要发展课题就是合金

化。所谓合金化,实际上是多种高分子材料的物理混合,利用

各种高分子材料的优点,互相补充。然而合金化给涂装带来

了新的问题———涂层材料的成膜物树脂与塑料底材之间的匹

配性,正因为如此,目前塑料涂料采用的成膜树脂将日趋多组

分、多官能团化,同时塑料涂料的环境影响也日益受到关注,

加之新型功能性颜填料与助剂的采用,塑料涂料已以全新的

面貌呈现在人们面前。

1　成膜基料的官能化趋势

鉴于塑料底材结构的复合化,与传统的塑料相比,单纯从

氢键值、溶解度参数等角度考察单一树脂与塑料底材之间的

相容性已十分困难。作者在塑料涂装厂对ABS塑料进行涂装

过程中发现,厂方声称的ABS基料耐溶剂性能极差,当涂料中

含有一定的芳烃溶剂时,涂膜干燥过程中出现细细的“银纹”。

经了解,塑料本身掺入大量高抗冲聚苯乙烯改性,而这种情况

目前在塑料涂装市场上非常多见,现在能遵循的规律是表面

张力与结构相似程度,只有成膜物的表面张力比底材低,且成

膜树脂与底材相比具有一定的相容性,涂膜才能附着在塑料

表面。因此,具有低极性的聚丁二烯、聚丙烯酸酯与醇酸改性

氯代烃聚合物等对很多塑料乃至塑料合金都具有极佳的亲

合性。

对于聚乙烯与聚丙烯塑料,氯化聚烯烃的改性仍是目前

较佳的选择。Muenster等[1]用混有高密度聚乙烯的聚亚乙烯

基氯化物作为成膜基料对聚乙烯复合塑料具有极好的粘附

性。Lami等[2]直接采用氯化聚乙烯涂敷在聚乙烯表面,然后

与聚氨酯配套。Menovcik等[3]利用羟基官能化烯烃聚合物与

可与羟基反应的化合物反应制得对烯烃具有良好附着的附着

力促进树脂。巴斯夫公司则利用对聚烯烃进行聚氨酯改性,

在确保对聚烯烃底材附着力的同时,与其他树脂的配套相容

性也得到保证[4]。上述改性树脂从某种意义上说,解决附着

力的根本原因在于结构的相似相亲。Eaztman公司的cp343

系列产品、中海油常州涂料化工研究院的P-18系列等产品

均为氯化烯烃的接枝改性物。目前氯化聚烯烃的丙烯酸酯、

马来酸酐等改性极其活跃,而王小逸等[5]以双戊烯烃聚合物

为母体,丙烯酸单体在引发剂作用下接枝形成苯乙烯-双戊烯

烃共聚物,实际上是利用聚戊二烯在结构上与聚烯烃塑料的

相似性和低表面能状态,所以说,成膜物主体结构与塑料基体

结构的相似性仍是塑料涂料成膜树脂合成追寻的重要手段。

在研究中曾发现,某些羟基丙烯酸树脂作为基料的涂料,利用

脂肪族异氰酸酯作为交联剂在特定的ABS塑料表面涂覆(目

前市场多为合金)几乎没有附着力,而当交联剂改为芳香族异

氰酸酯时,附着力却十分优异。笔者认为,根本原因在于交联

剂转变为芳香族异氰酸酯时,由于成膜后树脂中苯环结构增

多,结构的相似性(多体现在溶解度参数与氢键值上的相近)

增强,所以附着牢度增大。

同样作为结构的相似相亲,环氧-聚酰胺在尼龙底材上的

润湿就是利用涂膜中的聚酰胺与尼龙结构的相似性而产生强

附着[6]。而各种聚氨酯成膜物(丙烯酸聚氨酯、聚酯聚氨酯

等)在聚氨酯塑料上的附着同样与结构相似相关联[7-8]。

除传统的溶剂型合成方法外,等离子聚合[8]、乳液聚合也

成为塑料涂料成膜树脂合成的新方法,而乳液聚合技术是伴

随水性化技术的发展而发展的,在塑料涂料水性化方面起了

相当大的作用。

作为与光固化配套的底漆,塑料涂料用基体树脂除传统

的羟基丙烯酸类外,高软化点、耐溶剂侵蚀的热塑性丙烯酸树

脂成为人们关注的焦点之一。为了提高热塑性树脂的耐溶剂

性,—CN基或微交联特征的硅氧烷的存在是必要的,有时为了

解决配套性,可能在树脂中掺入纤维素类树脂。

总之,塑料涂料用成膜树脂如同塑料本身的复合化一样,

基料组分从单一结构向多组分结构拓展,甚至采用不同软化

点的同类型树脂复合体。依靠单一成膜树脂已很难满足现代

塑料涂料的发展要求,而通过合成技术一次性将同一树脂中

掺入多组官能团且在同一种树脂中实现软、硬段的高度分离

都极其困难,不同结构、不同属性的基料通过物理混合的方法

要简单得多,但是物理混合往往出现相容性问题,这是在塑料

涂料的配方设计过程中需高度关注的。

2　环保型塑料涂料

2·1　粉末涂料

一般来说,粉末涂料由于采用静电涂装,且需高温烘烤交

联成膜,所以在通常情况下塑料并不适合采用粉末涂料涂覆。

然而由于粉末涂料高交联特征,在耐介质等许多方面具有特

定的优势,所以近年来,在如冰箱、空调、小家电等众多领域,

粉末涂料成了新宠。为了实现静电涂装,一般在塑料中注入

导电纤维,比较常见的如尼龙、聚丙烯、玻璃纤维增强塑料等,

涂料品种主要涉及氨基丙烯酸、氨基聚酯等。

2·2　水性涂料

在玩具领域,出于健康、安全方面的考虑,水性化是大势

所趋。Patil等[9]利用亲水性淀粉、水性环氧树脂、蜡乳液、三

聚氰胺-甲醛树脂及氟化表面活性剂等混匀涂覆于聚乙烯膜

表面, 80℃加热24 h后,由于热交联的缘故,涂膜强度、耐水

性及附着力均显著提升。Park等[10]通过氯化聚丙烯与丙烯

酰胺在引发剂作用下接枝共聚,得到的共聚物在聚丙烯表面

具有很好的附着力。利用VeoVa 10 (叔碳酸乙烯酯)与丙烯

酸酯共聚,内、外乳化并存,亲水性的二丙二醇丁醚作成膜助

剂,所得涂料涂覆于聚丙烯板上,涂膜附着力、耐水性均十分

优异[11]。利用磷酸酯与丙烯酸酯反应,用碱中和的方法得到

的聚合物配制铝粉漆,不仅铝粉漆分散、贮存稳定性好,而且

对塑料底材的润湿性好[12-13]。

在研究过程中发现,利用二双键或三双键的丙烯酸酯与

其他柔性丙烯酸单体进行乳液共聚,得到弹性的丙烯酸共聚

物,不仅强度与普通乳液对比明显增强,而且耐水性十分突

出,甚至在PC表面涂覆干燥后在去离子水中煮沸2 h仍不起

泡,而一般的溶剂型聚丙烯酸酯均难达到这种要求。笔者认

为,这些亲水型聚合物表面均含有一定量的亲水性官能团,水

分子可以借助于这些亲水性官能团,十分容易地在膜两边自

由进出,而高聚物本身与塑料底材之间的作用远大于高聚物

与水及塑料底材与水之间的作用,所以即使在煮沸状态下,水

分子对高聚物与塑料底材之间的破坏作用仍比较缓慢,以致

耐水煮时间较长。而一般溶剂型树脂多有一定的耐水性,但

涂层中的缝隙仍能让水分子缓慢进出,随着水温的升高,水分

子运动的动能加大,水分子通过涂膜向底材表面扩散加快,但

在加热状态下水分子向涂膜外表面扩散时,由于缺乏亲水性

官能团的水合化转移,水分子不断向涂膜冲撞,致使涂膜易于

被冲撞而剥落形成气泡。当然水性高分子涂膜的耐水性也仅

局限于不被锈蚀的非金属塑料或玻璃表面,而金属材料由于

易被氧化产生锈蚀而引起涂层疏松导致起泡。

目前,见诸于报导的用于改性水性聚合物成膜后耐水性

的研究主要集中在对聚合物进行疏水性改性(降低表面张

力)、聚合物内交联、立体结构(如二丙烯酸酯与多丙烯酸酯)、

聚合物成膜后自交联(有机硅、酰胺等改性)等[14-15]。为了改

善涂膜成膜后的耐溶剂性,在树脂结构中引入耐溶剂的官能

团如腈基(—CN)等,或采用交联单体。Kosugi和陈伟林

等[16-17]利用苯乙烯与丙烯腈、丙烯酸酯共聚,涂膜的耐水、耐

酸性均得到提高。而王玉香等[18]则利用水分散型的多异氰

酸酯与水性羟基丙烯酸树脂外交联用于ABS及PC、PVC等塑

料的涂装,涂膜的力学性能、耐水性、耐化学性十分理想。Zie-

gler等[19]则在水性双组分体系中引入亲水性的助溶剂辅助成

膜,由于树脂本身的水溶性相对下降,树脂在硬度等方面调节

的空间非常大,以致得到的涂膜综合性能优异,可适应各种塑

料底材涂装要求。

目前水性塑料用涂料的研究十分活跃,但真正进入工业

化生产的规模尚很小,笔者只在汽车、玩具、家电等少数领域

发现有使用水性塑料涂料的情况,而且品种主要集中在聚氨

酯水分散体、丙烯酸乳液与水性双组分丙烯酸酯涂料,究其原

因在于涂料水性化后涂膜综合性能与溶剂型涂料相比尚存在

一定的差距,然而无论从环境方面考虑,还是从节能、节约成

本角度出发,水性体系是关注的重点,随着新的合成技术、新

原材料的拓展,水性塑料涂料的发展空间会相应增大。

2. 3　光固化涂料

相比于粉末涂料和水性化塑料涂料,光固化涂料在塑料

涂装领域的发展显得异常迅捷。目前在摩托车、电动车与家

电等领域,光固化塑料涂料已得到了广泛的推广,相应地推动

了光固化涂料技术本身的进步,包括从单体到助剂与合成技

术的进步。

Hamada等[20]利用甲基丙烯酸甲酯的均聚物与氨基丙烯

酸酯、甲基丙烯酸氧基酯等在光敏剂的引发作用下,得到在

ABS表面涂覆的快干涂层。Yaji等[21]采用含三环癸烷结构的

光敏剂引发聚丙烯酸酯配制丙烯酸涂料,涂覆在聚苯乙烯底

材上,涂层的透光性与表面流平性均非常突出。在聚碳酸酯

表面,采用热与光同时激发固化的双重固化模式,涂膜耐紫外

光性能得到显著改善[22]。而降冰片烯烃聚合物薄膜表面采

用UV固化的聚氨酯改性的氨基丙烯酸酯,在膜中引入二氧化

硅不会影响涂层的透明性,且涂层的耐划伤性优异[23]。在树

脂中引入弹性链段可提高涂膜的附着力与耐冲击性[24]分子

链段中引入含氟的硅氧烷与A-174(γ-甲基丙烯酰氧基丙

基三甲氧基硅烷)及胶体二氧化硅,涂膜的透明性、流平性、防

污性、耐磨性均因交联和表面张力的降低而得到明显改善[25]。

UV固化涂料目前在聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、聚丙烯等

塑料表面应用较为普遍,但仍存在一些问题:

(1)涂料与底漆(本色漆或金属漆)之间的附着力问题

(2)罩光漆涂膜放置一段时间易出现雾影,耐湿热性能较差

(3)与聚氨酯等体系相比,涂层耐水性往往显得不够(4)涂料

目前主要用于清漆,通过颜料着色对光固化过程影响较大。

光固化残留的自由基影响涂膜的耐黄变性等。

3　功能化涂料

塑料涂料除对塑料制品具有保护功能外,近年来在装饰

及功能化领域取得了一系列进展。利用硅氧烷与环氧-硅酸

酯共聚物与叔胺作用,得到的涂层在聚酯切片上不仅附着力

好,而且耐磨性突出[26-28]。同样对于聚酯片,用丙烯酸-β-

羟乙酯酯化二苯基四羧酸二酐,再与甲基丙烯酸缩水甘油酯

和邻苯基苯基缩水甘油醚反应,涂膜不仅折光指数高,而且耐

磨性好[29]。而利用增滑剂如石蜡或润滑剂,对于含氨基甲酸

酯改性聚亚烷基二醇聚(甲基)丙烯酸酯与氨基甲酯改性的聚

(甲基)丙烯酸酯混合物在光敏剂存在时,利用UV光照射,得

到的涂膜不仅耐划伤、耐候,而且防雾性能好[30]。同样,为了

改善防雾性能,Konno等[31]则利用外乳化法,得到的聚丙烯酸

酯与胶体二氧化硅、具有阴离子特征的碳酸酯-聚氨酯复合,

得到的涂膜对聚烯烃不仅润湿性好,而且具有优良的防雾性。

Brand等[32]发现用低氧透过性的聚硅氧烷涂覆在PET膜上,

氧透过值只有14 mL/(dm2bar)Yamazaki等[33]发现部分锌中

和的聚丙烯酸具有对氧的阻隔性。而Miyasaka[34]则发现聚乙

烯醇和浮型二氧化硅混合物制成的涂膜(涂覆于双轴取向的

聚丙烯膜)水蒸气与氧的渗透性极低,在20℃, 60%相对湿度

及40℃, 90%相对湿度下,分别只有1·5 mL/(m2·24 h·atm)

和4·9 mL/(m2·24 h·atm)(1 atm=101·325 Pa)。

利用橡胶的减震性,将橡胶与聚硅氧烷、可固化聚氨酯等

复合,成膜后由于物件与涂覆底材接触或移动产生的噪音,在

一段时间内保持起始静态摩擦系数,具有减震性[35]。热固性

或紫外光固化的树脂与含氟聚合物通过热固化或紫外光引发

聚合,在聚酯膜上涂覆,具有防反射功能[36]。硅氧烷聚合物

等具有低反射指数的涂料,同样具有防反射功能[37]。研究发

现,氢氧化铝粒子与低玻璃化转变温度的树脂(Tg: -50~

50℃)混合涂覆在聚酯膜表面,具有热辐射功能。

4　特种塑料涂料

塑料涂料除了涂料与塑料之间的作用外,往往还可能存

在与其他介质之间的作用,真空镀膜涂料即是如此,它除了与

塑料接触外,还与金属镀膜层发生作用,这些涂料在金属膜与

塑料底材之间起到桥梁作用。目前真空镀膜底漆主要涉及丙

烯酸、氨酯油及改性聚丁二烯等,主要涉及灯具、塑料镀铬装

饰,有时具有辅助塑料导电、导热之功能。而面漆则主要为丙

烯酸、聚氨酯及聚乙烯醇缩丁醛。孙永泰[38]利用HDI与水作

用形成的多羟基型聚氨酯涂覆在塑料镀铬件的外表面,涂膜

丰满、坚韧,具有良好的耐磨性、耐冲击、耐化学品与耐湿热

性。而氨基丙烯酸涂料、叔碳酸缩水甘油酯改性丙烯酸涂料、

含氟丙烯酸酯聚合物等应用于真空镀膜涂料得到的涂膜往往

具有高硬度、丰满、耐污染等特征[39-41]。近年来,紫外光固化

涂料在真空镀膜领域中取得了较好的应用效果,为了降低涂

膜表面的缺陷,改善涂膜的性能,通常在涂料中加入少量惰性

溶剂。与此同时,热固化与光固化同时存在于真空镀膜涂料

中,涂膜的交联密度、硬度与耐磨性均能得到改善,而且涂膜

外观更好。环氧改性对塑料镀银附着力的提升十分有效,Ozu

等利用四甲氧基硅烷部分缩合物(Me Silicate51)与缩水甘油

(EpiolOH)酯交换反应,再与2-羟乙基乙烯二胺-异佛尔酮

二胺-异佛尔酮二异氰酸酯-聚碳酸酯二醇(PlaccelCD220)

共聚物反应,得到的底漆喷涂于ABS板上,在80℃干燥

10 min,对ABS和镀银镜面附着力高[42]。

5　塑料涂料研究存在的问题

到目前为止,塑料涂料研究大多数停留在配方性能测试

阶段,由于塑料对溶剂的敏感性不同,对于溶剂型涂料,涂料

中的溶剂或多或少对塑料底材存在侵蚀性,塑料与涂料界面

之间容易发生互相渗透、扩散,导致物理与化学作用共存,加

上多数塑料本身的使用寿命较短,塑料涂料的时效性和涂料

对塑料本身应用改变的影响程度常被忽视,而这些对塑料制

品的应用往往十分重要。一些高结晶度的工程塑料,如聚甲

醛、聚砜等在没有对塑料进行表面处理时,直接涂覆涂料一般

比较困难,有必要寻找到与这些材料之间亲和性较好的化合

物,开发出能直接在塑料表面涂装的涂料,减少表面处理带来

的环境与成本问题。

涂料的作用，通常是通过配套涂层（例如防腐漆）或者单一的涂层（粉末涂料）来实现的。

①保护作用：金属、木材等材料经常暴露在大气中，由于受到大气中水分、盐雾、气体、微生物等的侵蚀而逐渐毁坏。在物件表面涂上涂料，就能隔绝外界的腐蚀介质，防止腐蚀，延长使用寿命。

②装饰作用：涂料具有光亮、美观、鲜明艳丽、色泽悦目等特点，它可以改变物体原来的颜色，调和色彩，改善环境，美化生活。在国防上还利用涂料的保护色起到伪装隐蔽的作用。

⑧标志作用：各种工厂使用的化学品，危险品等可利用涂料的颜色作为标志，船舶上各种的管道、机械设备、信号器等涂上各色涂料作为标志，可使操作人员易于识别和操作。交通运输线上以不同色彩的涂料来表示警告，危险等信号。

④特殊作用：绝缘涂料在电器工业中能起绝缘作用防污涂料能杀死或驱散附着船底的海生物某些涂料还有防滑，耐油等特殊的保护作用。

石墨烯能用于涂料中。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。

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。

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。