在金属防腐领域中,涂层保护是最广泛使用的方法。环氧树脂（EP）以其独特的拉伸强度、模量、耐高温、耐低温、粘附力强、固化收缩率小、柔韧性好、耐化学性强等特点,常被用来作防腐涂料。然而传统的环氧树脂涂层的防腐效果已难以满足当今工业发展的要求,因此提升环氧树脂的防腐性能成为金属防腐领域的研究热点之一。氧化石墨烯具有片层状结构,对水、O₂和离子等有很好的阻隔性能,可作为功能性填料,增强环氧树脂的防腐性能。本课题用具有优异阻隔性能的氧化石墨烯（GO）提高环氧树脂涂料的防腐性能,研究制备氧化石墨烯/环氧树脂防腐涂料的工艺。本文开展的主要工作及结果如下:（1）以石墨粉为原料,采用改进的Hummers法制备GO,再分别用硅烷偶联剂KH550和KH560对GO进行改性,得到A-GO和G-GO两种改性氧化石墨烯。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、TG和分散性等测试比较GO、A-GO和G-GO在结构、形貌、热稳定性和分散性等方面的差异。改性氧化石墨烯（F-GO）的红外光谱中出现了Si-O-C和Si-O-Si特征峰,说明GO已被偶联剂成功改性。和GO相比,A-GO和G-GO的层间距更大,XRD谱图中衍射峰变得宽化无序,说明其结晶度降低;形貌为褶皱的片层结构,片层面积较小;热稳定性和分散性升高。（2）以A-GO和G-GO为填料,制备了A-GO/EP复合涂层和G-GO/EP复合涂层,研究A-GO和G-GO对涂层防腐性能的影响,并对A-GO和G-GO的适宜添加量进行考察。电化学和盐雾试验结果表明,在A-GO/EP复合涂层中,添加0.10%A-GO的涂层防腐性能最好,其腐蚀电流密度为2.16E-9 A/cm²,相比纯EP涂层约降低了两个数量级,腐蚀电位为-0.618 V,相比纯EP涂层升高了85 mV,腐蚀速率从1.99E-3 mm/year降低到2.54E-5 mm/year,涂层电阻从1.44E+3Ω增大到1.51E+5Ω;在G-GO/EP复合涂层中,添加0.20%G-GO的涂层防腐性能最好,其腐蚀电流密度为7.23E-9 A/cm²,纯EP涂层的腐蚀电流密度约为它的23倍,腐蚀电位为-0.650 V,比纯EP涂层升高了53 mV,腐蚀速率从1.99E-3 mm/year降低到8.48E-5 mm/year,涂层电阻从1.44E+3Ω增大到3.25E+4Ω。即在A-GO和G-GO的添加量均为最优值时,A-GO/EP复合涂层的防腐性能比G-GO/EP复合涂层好。硬度测试结果表明,纯EP涂层的硬度为2H,0.10%A-GO/EP和0.20%G-GO/EP复合涂层的硬度提升至3H。（3）在0.10%A-GO/EP涂层的基础上,以A-GO/SiO₂和A-GO/TiO₂为填料,采用超声搅拌法,制备了A-GO/SiO₂/EP复合涂层和A-GO/TiO₂/EP复合涂层,并对A-GO与SiO₂和TiO₂的适宜质量比(即M_A-GO:M_SiO2、M_A-GO:M_TiO2)进行筛选。电化学测试和盐雾试验结果表明,在A-GO/SiO₂/EP复合涂层中,Si1:2复合涂层的防腐效果最好;在A-GO/TiO₂/EP复合涂层中,Ti3:1复合涂层的防腐效果最好。和0.10%A-GO/EP涂层相比,添加纳米SiO₂和纳米TiO₂,涂层的防腐性能未能得到显著提升,但Ti3:1涂层的防腐性能优于Si1:2涂层。（4）采用硅烷偶联剂KH550对TiO₂进行改性,在0.10%A-GO/EP涂层的基础上,以A-GO/FTiO₂为填料,采用超声搅拌法,制备了A-GO/FTiO₂/EP复合涂层,并对A-GO与FTiO₂的适宜质量比(即M_A-GO:M_FTiO2)进行筛选。电化学测试和盐雾试验结果表明,添加FTiO₂后复合涂层的防腐性能大幅提高,其中以M_A-GO:M_FTiO2为2:1的复合涂层防腐性能最优,其腐蚀电流密度为6.88E-12 A/cm²,比0.10%A-GO/EP涂层约低3个数量级,腐蚀电位为-0.561 V,相比0.10%A-GO/EP涂层正移了57 mV,腐蚀速率从2.54E-5 mm/year降低到8.07E-8mm/year,涂层电阻从1.51E+5Ω增大到3.48E+7Ω。硬度测试结果表明,0.10%A-GO/EP复合涂层的硬度为3H,FTi2:1复合涂层的硬度提升至4H。