将无机纳米粒子应用在涂料中以制备新型功能环保型涂料,目前已成为环保压力下涂料领域研究的热点。有机-无机纳米复合涂料相较于传统的涂料体系,具有更好的力学性能和独特的功能特性,但大多数纳米粒子易团聚的特性使得其应用在涂料体系中存在分散性差的问题。因此,制备复合涂料的前提是对纳米粒子进行改性,提高分散性,发挥功能特性。本文通过原子转移自由基聚合（ATRP）的方法,以丙烯酸类单体改性纳米Si₃N₄粉体,再以水性环氧为主要成膜物质制备用于金属防腐的复合涂料。论文的工作和进展包括如下几个方面:1、制备了表面氨基化的纳米Si₃N₄粉体并在粉体表面引入ATRP反应的引发官能团。用γ氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对Si₃N₄进行初步表面改性,再通过氯乙酰氯在其表面引入引发基团,通过正交实验和单因素实验考察反应时间、温度、投料比对产物接枝率的影响,确定表面氨基化过程的最优工艺为:KH-550与Si₃N₄的投料质量比0.15,反应时间4h,反应温度60℃。氨基化过程的接枝率为3.65%,表面引发剂的含量为8.75×10^-5mol/g。2、制备了表面聚合物接枝改性的纳米Si₃N₄粉体。通过ATRP的方法,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体在表面引发共聚改性Si₃N₄粉体。通过正交实验和单因素实验考察了温度、投料比、溶剂量对产物分子量及多分散性指数的影响,确定最佳合成工艺为:引发剂/催化剂/配位剂1:1:3,DMF30mL,反应温度75℃。实验结果表明改性后Si₃N₄分散性明显提高,团聚减少。3、将Si₃N₄-ATRP粉体添加到水性环氧涂料体系中,制备有机-无机复合防腐涂料。对不同Si₃N₄-ATRP含量的复合涂膜进行电化学阻抗、涂膜基本力学性能等测试。结果表明:0.75wt.%添加量的复合涂膜具有最好的防腐性能。再通过对比实验,对复合涂膜进行热性能、扫描电子显微镜、接触角等测试,验证涂膜性能的提高,Si₃N₄/环氧复合涂膜主要通过提高屏蔽性能体现防护作用。