金属腐蚀造成了重大的安全隐患与巨额的经济损失。涂层保护法因节约能源、操作简单被广泛应用于金属的腐蚀防护中。水性聚丙烯酸酯涂料是一种具有发展潜力的防腐蚀涂料,但其成膜耐水性差,导致防腐蚀性能不佳。具有高比表面积的微纳米胶囊可以填充涂层孔隙且能及时修补涂层缺陷。课题组在前期研究中制备了苯并三氮唑@氧化锌(BTA@ZnO)微胶囊,但其在聚丙烯酸酯涂层中的引入量少且缓释效果不佳,导致复合涂层的防腐蚀性能有限。基于此,本论文一方面采用层层喷涂法研究BTA@ZnO微胶囊在水性聚丙烯酸酯涂层体系中的分布位置与用量对复合涂层性能的影响,以提高BTA@ZnO微胶囊在涂层中的引入量。另一方面,采用一步封装法制备具有环境响应性的氮掺杂碳点@氧化锌(NCD@ZnO)微胶囊,并分别通过物理共混法与层层喷涂法制备水性聚丙烯酸酯/NCD@ZnO微胶囊复合涂层。通过上述研究,获得了如下结果:采用层层喷涂法成功制备了防腐蚀性能优异的复合涂层。当氮丙啶交联剂用量为7.0 mg/cm2、BTA@ZnO微胶囊用量为2.5 mg/cm2时,以水性聚丙烯酸酯乳液与氮丙啶交联剂的混合物共同喷涂作为底层、BTA@ZnO微胶囊单独喷涂作为顶层的复合涂层综合性能最优,其附着力为0级、铅笔硬度为4H、水接触角为156.4±3.8°,阻抗模量可达6.11×105 Ω·cm2;当氮丙啶交联剂用量为30.0 mg/cm2、BTA@ZnO微胶囊用量为1.7 mg/cm2时,以BTA@ZnO微胶囊、氮丙啶交联剂与水性聚丙烯酸酯乳液分别作为单层依次喷涂的复合涂层综合性能最优,其附着力为0级、铅笔硬度为4 H、水接触角为84.0±4.7°,阻抗模量可达2.13×105Ω·cm2。采用溶剂热法成功制备了氮掺杂碳点(NCDs),其尺寸分布为3～8 nm,当其用量为20 mg/L时,具有最佳的防腐蚀性能,阻抗模量可达1.92×103Ω·cm2。以NCDs为芯材、纳米ZnO为壁材,通过一步封装法制备了NCD@ZnO微胶囊,其尺寸为100～200 nm,封装效率为34.69±3.04%,NCD@ZnO微胶囊在不同盐浓度溶液中均对NCDs具有良好的释放性能,且其缓释性能有利于抗腐蚀性能的提升。通过物理共混法制备了水性聚丙烯酸酯/NCD@ZnO微胶囊复合涂层,当采用NCD用量为0.07%所制备的NCD@ZnO微胶囊,且其用量为3.0%时,复合涂层的附着力为0级、铅笔硬度为3 H、防腐蚀性能最佳,阻抗模量可达2.74×103 Ω·cm2。采用NCD@ZnO微胶囊单独喷涂作为底层、水性聚丙烯酸酯乳液与氮丙啶交联剂的混合物共同喷涂作为顶层的层层喷涂工艺,当NCD@ZnO微胶囊的用量为0.1 mg/cm2时,所得复合涂层的附着力为0级、铅笔硬度为4 H、防腐蚀性能最佳,阻抗模量可达1.53 ×106 Ω·cm2。