海洋环境一类非常复杂并且严苛的天然平衡体系,因此海洋环境对金属材料表面功能防护性以及耐久性提出了更高的要求,海洋腐蚀和海洋生物污损是目前人们面临的两大海洋问题。有机硅高分子材料由于其优异的耐高低温、耐候、耐老化、生理惰性等性能,作为防护涂层材料广泛应用于海洋防腐和海洋防污。但是有机硅涂层应用在防腐防污领域仍具有防护效果不佳、功能单一等问题,因此我们通过在有机硅涂层中添加功能纳米粒子来提高涂层的防腐性能和防污性能,并通过功能纳米粒子的复合以及有机硅高分子的复合构筑了兼具防腐防污性能的复合有机硅涂层。主要研究内容和研究结论如下:(1)、通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷对氧化石墨烯GO表面进行接枝,成功制备了硅烷化石墨烯f-GNs,将f-GNs加入到巯基功能化的有机硅溶胶中制备了硅烷化石墨烯增效的有机硅溶胶-凝胶防腐涂层。实验发现f-GNs可以在溶胶体系中稳定分散,通过电化学实验和盐雾实验发现f-GNs的加入有效提高了巯基功能化有机硅溶胶-凝胶涂层在铜合金表面的耐腐蚀性能,其中0.1 wt%f-GNs掺杂的溶胶-凝胶涂层的阻抗模值为2.45×10~6Ωcm~2,相比于未掺杂的涂层提高了一倍。同时还显示出了更优异耐盐水浸泡性能和耐盐雾性能。(2)、将亲水性聚合物PNIPAM-SH与纳米银组成的纳米复合水凝胶体系与有机硅弹性体体系复合制备了纳米银复合水凝胶增效的有机硅涂层。实验表明纳米复合水凝胶与有机硅弹性体具有良好的相容性。通过抗菌、抗藻以及实海挂板实验发现纳米银复合水凝胶的添加有效的提高了有机硅涂层的防生物污损性能,其中纳米银复合水凝胶增效的有机硅涂层的抗菌率可达100%,小球藻、舟形藻和三角褐指藻在其表面的贴附量相比于纯机硅涂层分别降低了70%、94%和4%,同时还体现出了更优异的污损脱附能力以及实海中抑制大型海洋污损生物贴附能力。(3)、通过固相法制备了负载纳米银的石墨烯rGO-Ag,将rGO-Ag和低分子量的PDMS-OH加入到巯基功能化的有机硅溶胶中制备了负载纳米银石墨烯增效的有机硅复合溶胶-凝胶防腐防污涂层。实验表明载银石墨烯rGO-Ag可以稳定地分散在溶胶溶液中,同时PDMS-OH通过与前驱体脱水缩合作用交联在有机硅溶胶中。通过电化学实验、抗菌抗藻实验发现负载纳米银石墨烯rGO-Ag的添加有效提高了有机硅复合溶胶-凝胶涂层的防腐防污性能,其中rGO-Ag掺杂的PDMS复合有机硅溶胶-凝胶涂层的阻抗模值为1.82×10~6Ωcm~2,相比于纯溶胶-凝胶涂层提高了2倍;同时涂层的杀菌率高达96%,相比于纯溶胶-凝胶涂层还具有更好的抗细菌/藻类贴附能力。