氯盐环境下钢材腐蚀问题严重,不仅造成建筑结构安全性和耐久性显著降低,也是影响项目投资效益和资源能否有效利用的重要因素。因此,研究钢材表面防锈技术和锈蚀钢材表面处理技术,是减少腐蚀损失、推进资源利用和可持续发展的关键。本文首先制备了一种能够将锈层转化为耐腐蚀钝化膜层的复合转化剂,应用光学显微镜（OM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、交流阻抗谱（EIS）和紫外-可见光分光度计（UV-Vis）等研究了不同pH值和中和剂对锈层结构和性能的影响。结果表明制备的复合转化剂能够将带锈碳钢表面的腐蚀产物转化成表面平整致密的钝化膜层,显著降低了带锈碳钢表面Fe³⁺析出速率,提高带锈碳钢的耐腐蚀性;涂覆复合转化剂后带锈碳钢表面生成的转化膜的成分主要为单宁酸铁和磷酸铁,当pH为3,中和剂为特定化合物时锈层转化完全、形成的钝化膜层平整致密。其次,将复合转化剂添加到水性偏氯乙烯-丙烯酸树脂（VDC-MA）中制备了能对锈蚀钢材产生锈转化膜的长效聚合物防护涂料;采用拉伸试验、水接触角、附着力测试（拉开法）、偏光显微镜（PM）、线性极化电阻（LPR）和电化学阻抗谱（EIS）等方法研究了复合锈转化剂掺量对水性偏氯乙烯-丙烯酸锈转化涂层的影响。结果表明当转化剂掺量为10%时,能够将锈层完全转化,且对涂层交联度无显著影响,涂层钢筋电极在3.5%NaCl溶液浸泡30 d后的腐蚀电流密度值为0.00343μA·cm²,远低于钢筋锈蚀阈值0.1μA·cm²,显著提高了水性偏氯乙烯-丙烯酸锈转化涂料对锈蚀钢材的长效防腐能力。第三,合成了羟基水性聚氨酯（HO-WPU）并以水分散型异氰酸酯（WDPI）为固化剂制备了一种水性双组分聚氨酯（WB 2K-PUR）防护涂料,研究了不同聚酯多元醇和聚醚多元醇的配比对水性双组分聚氨酯涂料性能的影响。采用傅立叶变换红外光谱（ATR-IR）、水接触角、差示扫描量热法（DSC）、动态机械热分析（DMTA）和原子力显微镜（AFM）对涂层的性能和微结构进行了分析。结果表明适当配比的聚酯多元醇和聚醚多元醇制成的涂料力学性能和耐腐蚀性能均有明显提高;水性偏氯乙烯-丙烯酸锈转化底漆和水性双组份聚氨酯面漆复合涂层体系的性能测试表明底漆和面漆具有良好相容性且具有较强的环境适应性。最后给出了应用锈转化剂修复锈蚀钢筋和对钢筋进行防护的工程应用实例。