金属材料是一种被广泛应用的工程材料,在机械制造、航空航天、建筑、农业生产等方面都发挥着不可替代的巨大作用。然而全球范围内的金属腐蚀问题却日益严峻,不仅为经济社会带来巨大的损失,还会造成严重的污染问题甚至造成各种灾难性的事故等。因此,采取适当的方式对金属材料的腐蚀问题进行防护,对社会发展具有十分重要的意义。在众多防护措施中,有机涂层由于其操作简单、成本低廉、效果稳定的优点而成为应用最为广泛的防护方式。但传统的防腐涂层在实际使用环境中容易失效,造成金属腐蚀,且全部更换工作量大、成本高。因此通过对涂层进行复合功能性设计延长其防腐时效具有广阔的应用前景,前人也对此工作进行了深入的研究。其中在涂层中负载功能粒子以实现其自修复、缓蚀或超疏水功能是具有深刻应用前景的方式。现存的自修复方式主要包含本征型自修复和微纳米胶囊负载自愈剂两种方式。本征型自修复方式因其苛刻的使用环境,在现实的腐蚀环境中并不适用,而负载自愈剂的自修复防腐微胶囊涂层存在修复效果和修复速度难以协同的问题。对于负载缓蚀剂型的复合涂层,直接负载会极大的影响涂层强度。而使用纳米容器对缓蚀剂进行负载,由于纳米容器的负载量以及相容性的问题,自身的防腐性能有待提高,可通过对其进行超疏水处理而形成协同增强作用。本论文在处理过的马口铁表面,制备了不同的有机涂层。在其中分别引入了两种不同的负载体系,实现了涂层自修复以及缓蚀两种功能,进一步提高了涂层的防腐蚀性能。为功能性防腐涂层的发展提供了新的思路。本文具体研究内容如下:（1）在水性聚氨酯涂层中负载具有快速自修复效果的微胶囊,提升了涂层的智能防腐性能。本文采用了简单的自组装方法制备了氧化石墨烯微胶囊,以氧化石墨烯（GO）为外壳,亚麻籽油和辛酸钴的混合成分作为愈合剂,采用Pickering乳液的办法,在高剪切的作用下,由于氧化石墨烯外缘亲水,内缘疏水的性质使其自组装在愈合剂外层,形成微胶囊结构,并将其分散在水性聚氨酯涂层中,制备了具有自修复效果的氧化石墨烯微胶囊自修复防腐涂层。通过扫描电镜、光学显微镜、3D轮廓仪和电化学阻抗谱对其自修复及防腐效果和速度进行了表征,同时对其硬度以及粘附力等机械性能进行了表征,证明了具有超快自修复速度的稳定防腐涂层的制备成功,同时采用流变仪对其固化速度进行了进一步探究,再一次证明了其快速自修复效果,涂层受到机械损伤后大约5min就会产生防腐蚀效果,在12h后就可基本修复涂层,平复微裂纹,而常规的自愈合涂层通常需要几天甚至十几天来完成这个过程。（2）在环氧树脂（E51）中复合了负载缓蚀剂的埃洛石纳米管,并对其表面通过改性Si O2进行了超疏水处理,进一步提高了涂层的防腐时效。通过负压法在埃洛石纳米管（HNTs）中负载了缓蚀剂2-巯基苯并噻唑（MBT）,并使用3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对其进行改性后,将其分散在环氧树脂涂层中,同时在涂层表面喷涂了超疏水改性的Si O2粒子,通过紫外可见光谱证实了MBT的释放过程,负载缓蚀剂的纳米容器可以在72h内保持缓慢释放,保证了缓释效果的持久性。使用电化学工作站对涂层的防腐蚀和自修复效果进行了表征,相较于纯的环氧树脂涂层,超疏水涂层在3.5%的Na Cl溶液中浸泡72h后,依然具有很好的防腐蚀效果。使用接触角测量仪对涂层的超疏水性能进行表征,水滴在涂层表面后纯的环氧树脂涂层的接触角CA大约为65-70°之间,而超疏水复合涂层的接触角可高达159°,在浸泡72h后依然高达154°,同时使用小新月菱形藻对涂层的抗污性能进行了检测,未进行超疏水处理的涂层在藻类生长液中浸泡168h之后就在表面生长了严重的藻类,而超疏水涂层,浸泡一个月后也并未严重生长藻类,进一步证明了其稳定性和防污性能。制备的超疏水自缓蚀防腐复合涂层,对未来防腐功能涂层的发展提供了一些新的思路。（3）对不同负载粒子对涂层性能的影响进行了模拟分析。使用MS 2017软件对复合涂层进行了分子动力学模拟,探究了加入GO纳米片对聚氨酯涂层在铁基上的粘附力的影响,以及OTS改性对Si O2粒子在E51环氧树脂表面粘附力的影响及其超疏水性能。模拟结果表明,在聚氨酯涂层中加入GO纳米片,并未对涂层的粘附力产生较大影响,这与第二章实验结果显示一致。使用OTS对Si O2纳米粒子进行改性后,进一步提升了其在环氧树脂涂层上的粘附力,且其疏水性能显著提高,与第三章的实验结果保持一致。