氧化石墨烯由于其大片层结构,对腐蚀介质具有一定的阻隔作用,因此氧化石墨烯在防腐涂料领域具有很大的应用前景。然而由于氧化石墨烯在水性涂料中的分散性问题,其在水性涂料领域的应用仍受到一定的限制。本研究旨在制备一种改性氧化石墨烯与水性聚氨酯复合涂层,研究内容主要包括以下两个方面:1、对氧化石墨烯进行化学改性以调控氧化石墨烯在水性聚氨酯中的分散性,并利用改性氧化石墨烯与水性聚氨酯复合制备复合涂料。在这部分的研究中,我们制备了3-缩水甘油醚氧基丙基三甲基硅烷（KH560）功能化的纳米二氧化硅,用以改性氧化石墨烯。由于功能化的纳米二氧化硅可以通过调节KH560的加入量来改变纳米二氧化硅的亲疏水性能,因此可以间接地调控氧化石墨烯的亲疏水性,改性而未改变氧化石墨烯的基本性质。同时,氧化石墨烯的亲疏水性是氧化石墨烯在水性体系中稳定分散的关键因素,调控KH560的量可以有效改善氧化石墨烯在水性聚氨酯体系中的分散性。另外,这种通过制备诸如官能化纳米二氧化硅过渡“桥”来调控氧化石墨烯性质的方法,将为未来氧化石墨烯的应用提供新的改性思路。2、对氧化石墨烯与水性聚氨酯复合涂层的性能进行了研究。在这部分工作中,我们通过电化学工作站测试了复合涂层的电化学阻抗和极化曲线等相关数据,用以表征复合涂层的防腐性能。研究结果表明,相对疏水的改性氧化石墨烯具有较好的防腐性能,而相对亲水的氧化石墨烯防腐性能较差,过于疏水的氧化石墨烯由于分散性的下降其防腐性能也有所下降。因此,KH560加入量的改变还赋予了调控复合涂层防腐性能的重要作用,通过KH560加入量的调控可以很方便地找到氧化石墨烯分散性与防腐性之间的平衡点,同时氧化石墨烯的加入量能影响涂层的防腐性能。此外,我们还测试了复合涂层的力学性能、耐磨性能等,测试结果表明氧化石墨烯的加入可以显著提高复合涂层的力学强度,而相应的复合涂层的韧性有所下降,同时氧化石墨烯的加入还对复合涂层的耐磨性也有正面的影响。而且,本课题所用主要原料都来自于工业产品,且制备的水性涂料对环境友好,KH560分子上的活性环氧基团还可以为后续涂料的功能化提供反应位点,为其实际应用提供了可能。