随着世界经济的高速发展，环境污染和资源浪费问题也随之而来，为了实现人类的可持续发展，各国的环保政策法规相继出台，保护环境和节约资源成了人们共同关注的话题。为顺应时代潮流，涂料产品也逐渐向着无污染、省资源的方向发展，其中，水性涂料由于具有低的VOC含量，绿色环保，成为了涂料产品的发展方向之一。本课题针对海洋工程、船舶桥梁、石油化工等行业用锌铬涂料污染严重的问题，拟开发出一种新型绿色环保的水性富锌铝涂料。　　本文在研究锌铬涂料配方的基础上，通过一系列前期的探索试验，设计了水性富锌铝涂料的基本组分，筛选出合适的金属锌铝粉、粘结剂、钝化剂、高沸点有机溶剂、润湿分散剂、增稠剂、消泡剂用于制备水性富锌铝涂料。实验中以硅烷偶联剂KH560作粘结剂，并探索了硅烷的最佳水解条件，考察了硅烷质量分数、水解温度与 pH对硅烷水解程度的影响，确定了硅烷水解工艺。以金属锌铝粉、粘结剂、钝化剂、高沸点有机溶剂、润湿分散剂作主要影响因素，设计了五因素四水平正交试验，通过考察涂层的外观、附着力和耐蚀性指标确定了优化配方，并在此基础上，进一步优化了涂层的制备工艺。按照优化后的配方和工艺制备了水性富锌铝涂层，并进行了涂层的相关性能测试，运用 SEM、EDS、EDX、XRD等方法分析了涂层的表面形貌、元素、元素分布以及组成成分，采用电化学测试方法观察了涂层在5%的NaCl盐水浸泡过程中开路电位的变化，并分析了涂层浸泡过程中的腐蚀历程。此外，实验通过在水性富锌铝涂层表面涂覆一层水性封闭漆，制备了复合涂层，并观察了涂层封闭前后耐蚀性的变化。最后，对涂料进行了胀气性研究，对涂料中的各组分稳定性和涂料的适用期进行了研究。　　通过研究硅烷 KH-560水解的主要影响因素，得到了硅烷水解的最佳条件，当硅烷质量分数为2%或4%，水解温度为30℃， pH=4时，硅烷水解程度较大，为保证涂层的附着力，硅烷质量分数取4%为宜。采用正交试验方法优化了涂料配方，得到的优化配方为：金属锌铝粉20%，锌粉:铝粉=7:1，润湿分散剂1.2%，高沸点有机溶剂6%，硅烷水解液70%，钝化剂1.8%，消泡剂和增稠剂0.5～1%左右。涂料制备过程中钝化时间取1.5 h，搅拌时间4.5 h，烘干工艺80℃×15 min，固化工艺280℃×30 min。实验采用两涂两烘工艺制备了综合性能良好的水性富锌铝涂层，涂层厚度为5～7μm，涂层表面连续均匀，外观平整，呈银灰色，涂层附着力1级，柔韧性1 mm，硬度7 H，抗冲击强度50 cm，耐中性盐雾时间为260 h。在水性富锌铝涂层表面涂覆一层水性封闭漆，并进行中性耐盐雾实验，结果显示，复合涂层耐中性盐雾实验260 h后表面无明显红锈出现，但涂层出现起泡现象，复合涂层配套性一般。对涂料进行了胀气性研究，表明涂料的胀气主要源于锌粉，合适的钝化剂能在一定程度上抑制涂料的胀气现象。对涂料的B组分稳定性进行了研究，发现B组分硅烷水解液常温放置30天后，外观澄清透明，无絮状物析出，表明 B组分稳定性良好，将 B组分与 C组分钝化剂按一定比例混合后常温放置30d，30d后混合液澄清透明，表明混合液稳定性良好，两者共混后稳定性不变。对涂料的适用期进行研究，结果表明，涂料在常温下放置20 d后外观和粘度无明显变化，涂料适用期较长。