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熔融堆积成型（FDM）是运用在3D打印机上的一种快速成型方法。它具有操作简单、加工性强、耗时短、成本低等优势,但也存在精度低、抗冲击性弱等不足,限制了其在海洋工程装备加工领域的应用。对3D产品表面进行防护,不但可以减少表面缺陷,而且可以增强打印产品的表面韧性,提高安全系数。水性聚氨酯（WPU）作为绿色环保型涂料常被用作表面防护材料,但传统WPU因亲水扩链剂的引入及交联度低,导致其存在防水性差及力学性能不足等问题,因此本文致力于制备综合性能优异的WPU材料,并将其用于FDM打印产品的表面防护。首先在WPU体系中利用化学共聚法引入羟基氟硅油（PTFS）,制备了羟基氟硅油/水性聚氨酯（PTFS/WPU）复合膜。测试结果显示,随着PTFS含量的增多,PTFS/WPU复合膜的拉伸强度呈现先增大后减小的趋势,断裂伸长率变化趋势与之相反,且耐水性得到提高;虽然PTFS对复合膜的拉伸强度有促进作用,但也降低了材料的韧性,并不能同时达到增强增韧的效果。而利用氟硅烷溶液对WPU胶膜表面进行处理,不但增强了WPU复合膜的疏水性,同时也改善了复合膜的力学性能,但仍不能满足实际需求。为了同时提高WPU膜的力学性能及防水性,利用原位聚合及表面氟化的方法制备了埃洛石纳米管/水性聚氨酯复合膜,并考察氨基化埃洛石纳米管（AHNTs）的含量及表面氟化对埃洛石纳米管/水性聚氨酯（AHNTs/WPU）复合膜性能的影响。结果表明:随着AHNTs质量比的增大,AHNTs/WPU复合膜的力学性能及耐热性呈现先升高后降低的趋势,防水性得到改善。当AHNTs的质量比为1.5%时,复合膜具有较好的综合性能。AHNTs/WPU复合膜的拉伸强度、断裂伸长率及初始分解温度(Td5)与WPU胶膜相比分别提高了50%、35%及9℃,复合膜的吸水率由12.3%降低到5.8%,水接触角由79°提高到95.1°。AHNTs/WPU复合膜经表面氟化处理后,水接触角增大到114.5°,表现出更好的疏水性。随后探究FDM打印参数填充率及填充图案对打印试样性能的影响。结果表明:试样的力学性能与填充率成正比;同心圆图案填充试样的吸水率较低且力学性能最好。综上所述,选取自制综合性能最佳的PTFS/WPU及AHNTs/WPU两种复合乳液,通过喷涂的方式对直线及同心圆图案填充试样进行表面防护。防护后试样的吸水率明显降低,拉伸强度得到改善,证明了自制WPU复合乳液的实用性,并为FDM技术在海洋装备制造领域的应用提供参考。