在环氧树脂中添加纳米粒子可提高环氧树脂的机械性能及防腐蚀性能，但是纳米钛粉作为一种无机填料，在环氧树脂中的分散稳定性及界面相容性较差，本文通过机械力化学的方法来解决这一问题。通过调节转速、固液比、研磨剂粘度等参数来探索不同砂磨工艺对钛粉纳米化效果的影响规律，通过对研磨规律的分析总结得出最佳的研磨参数。以这一参数为指导，以环氧树脂和聚酰胺为研磨剂对微米钛粉细化，并进行表面改性。粒径及接触角测试的结果表明：分别以环氧树脂和聚酰胺为研磨剂研磨微米钛粉，可使钛粉粒径达到100nm以下，并且使钛粉表面亲水性下降。EIS测试结果显示：环氧改性纳米钛粉涂层和聚酰胺改性纳米钛粉涂层的耐蚀性能都有所提升，提高1-2个数量级。优化环氧树脂改性和分散工艺。粒径测试结果表明，砂磨后钛粉粒径由38μm细化至36.6nm；红外光谱分析结果表明，钛粉表面接枝了环氧树脂的特征官能团；TEM可以观察到钛粉表面出现一层颜色稍浅的包覆膜，热重分析也进一步证实了钛粉表面包覆成功，并计算得出钛粉表面的包覆率每个纳米粒子表面包覆1.45×10~4个E44分子。添加1%的改性纳米钛粉到环氧树脂中得到改性纳米钛粉涂层，EIS测试结果表明，在浸泡1200h时涂层低频端的阻抗模值仍然保持在10~9Ω.cm~2，相对于环氧清漆可高出3个数量级，涂层孔隙电阻也比环氧清漆高出3个数量级；涂层的附着力测试表明，添加改性纳米钛粉后环氧树脂与基体之间的附着力也有明显的改善；拉伸测试结果显示，改性纳米钛粉涂层的强度、刚度和塑性都优于环氧清漆涂层，改善了传统的环氧清漆脆性高的问题。制备了改性纳米钛粉比例分别为1%、5%、10%的环氧涂层，通过耐蚀、附着力以及拉伸测试表明，添加1%改性纳米钛粉涂层的耐蚀性能和机械性能最好。