金属腐蚀是金属材料在使用时需面对的重要难题之一,在众多防腐方法中,涂料防腐因其适用性广、施工简单、成本低廉等诸多优势已经成为了当前应用最为广泛的金属防腐手段。但纯树脂涂层的阻隔性较弱,因此实际使用时通常会向涂层中添加片层防腐填料以提升其阻隔性,从而进一步提升涂层的防腐性能。在众多片层填料中,新型二维片层填料石墨烯由于其具有的高阻隔、低化学反应性等独特优势,已经有诸多研究证明其可应用于制备高性能的石墨烯复合防腐涂层。在固化后的涂层中,分散良好的石墨烯可以通过片层的堆叠,形成致密的物理屏障,构筑“迷宫效应”,使H2O、O2、Cl-等腐蚀介质穿过涂层到达金属基材表面的路径大大延长,从而在一定程度上延缓金属基材的腐蚀进程。当前涂料领域具有向绿色环保方向发展的趋势,与传统的有机溶剂型涂料相比,水性涂料以及辐射固化涂料等表现出更加绿色、环保、节能的特点。本课题以绿色环保石墨烯防腐涂层为研究目标,制备了高性能的水性石墨烯复合防腐涂层以及辐射固化石墨烯防腐涂层,并对所制备涂层的防腐性能进行系统性研究。具体研究内容包括以下几个部分。（1）植酸改性氧化石墨烯制备水性环氧复合防腐涂层。本章以制备水性环氧石墨烯防腐涂层为目标,选择与水性体系相容性更好的氧化石墨烯（GO）作为防腐填料,考虑到GO在涂层中分散性差以及物理阻隔性能单一的问题,选用具有缓蚀效果的天然物质植酸（PA）修饰GO,成功制备了植酸改性氧化石墨烯（PAGO）,并将PAGO作为填料加入到水性环氧树脂（WEP）中制备石墨烯基水性环氧复合防腐涂层（PAGO/WEP）。PA对GO的修饰有效提升了GO在涂层中的分散性,发挥了GO的物理阻隔效果;此外,修饰于GO表面的PA作为缓蚀剂,发挥了主动防腐的效果。因此,所得到的涂层具有“主动+被动”的双重防腐机理。通过电化学、盐雾等测试对涂层的防腐性能进行研究,结果显示,PAGO/WEP涂层表现出优异的防腐性能。当PAGO添加量为0.7 wt%时,涂层的阻抗值最高,防腐效果最好,在浸泡21天后,其阻抗值较于纯WEP涂层高约1个数量级。且PAGO/WEP涂层的阻抗值在浸泡后期出现了上升现象,表明PA得以释放并在涂层中起到了主动防腐的效果。（2）辐射固化石墨烯复合涂层的制备及其性能研究。本章选择商用的石墨烯（Gr）作为填料并将其分散于辐射固化树脂中,利用电子束（EB）和紫外光（UV）两种辐射固化方式固化制备石墨烯复合涂层。研究中采用等效量化的方法对EB固化与UV固化进行对比,对辐照方式、辐照剂量以及石墨烯添加量等因素对复合涂层的固化程度以及性能的影响进行系统性研究。通过测试涂层的双键转化率、凝胶含量考察了石墨烯复合涂层的固化程度,通过TG、拉伸实验测试了复合涂层的热稳定性以及力学性能。结果显示,对于EB固化的石墨烯复合涂层,涂层的固化程度随辐照剂量（60-360 k Gy）增加而有所提升,表面与底面固化程度均一,复合涂层的固化程度不受石墨烯添加量（0.0-5.0 wt%）的影响。固化后的涂层具有相同的初始热失重温度和失重区间,且添加石墨烯可以增强复合涂层的力学强度。对于UV固化的石墨烯复合涂层,其固化程度随辐照剂量（60-360 k Gy）的增加有所提升,但随石墨烯添加量增加（0.0-5.0 wt%）而显著下降,涂层表面与底面固化程度不均一,石墨烯的添加反而对复合涂层的热稳定性以及力学性能造成不良的影响。上述结果表明,EB固化技术相较于UV固化技术能够制备出固化程度更加均一、性能更加优异的石墨烯复合涂层。（3）电子束固化石墨烯防腐涂层的制备及其防腐性能研究。本章选择EB辐射固化技术,在不同树脂配方的基础上添加石墨烯（Gr）,制备EB固化的石墨烯复合防腐涂层,考察石墨烯的添加量以及涂层配方的选择对EB固化涂层防腐性能的影响。通过双键转化率以及附着力实验对所制备防腐涂层的固化程度、干湿附着力进行了测试,并通过电化学测试以及盐雾测试等对涂层的防腐性能进行了研究。结果表明,石墨烯的添加可以有效提升EB固化复合涂层的防腐性能,石墨烯复合涂层的阻抗测试以及盐雾测试结果均优于纯树脂涂层。在防腐涂层的实际应用方面,具有更加优异的湿附着力的涂层更不易发生阴极剥离现象,因此可以表现出长效防腐的效果,涂层综合防腐性能优异,具有更大的实际应用价值。