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随着海运业和海上石油开采的迅速发展,金属材料在海水环境的防腐与保护显得尤为重要,最常用的防护方法为环氧树脂（EP）涂层防护。目前,研究者们多将EP与氧化石墨烯（GO）复合,制成价格低、结构设计性强,屏蔽性能好的EP复合涂层,满足海洋环境下防腐性能的要求。然而复合涂层中的GO易堆叠、迁移、滑出,导致涂层相容性、耐久性较差,限制了其防腐性能的发挥。为解决GO与EP的相容性问题,本课题首先进行GO的制备及功能化研究,在氧化石墨烯（GO）的基础上设计合成了两种功能化石墨烯——环氧丙基功能化氧化石墨烯（EFGO）和E44型环氧链段功能化氧化石墨烯（E44-f-GO）,同时得到GO及两种功能化石墨烯的最佳制备工艺。其次在对EP涂层的制备工艺进行探索基础上,制得GO/EP、EFGO/EP、和E44-f-GO/EP三种复合涂层,研究三种复合涂层的防腐性能与耐久性,并对三者进行对比研究。具体内容如下:（1）使用改进的Hummers法进行GO制备研究,考察制备工艺对其结构的影响,最佳制备工艺为:1g鳞片石墨经6gKMnO4氧化72h,再经50mL 20%盐酸洗涤,冷冻干燥制得GO粉体;接着制备研究的基础上进行GO的功能化研究,以环氧氯丙烷（ECH）为修饰剂,使用KI催化和KI-KF双催化两种不同的合成路线设计合成了环氧丙基功能化氧化石墨烯EFGO,并研究了合成路线对其结构的影响,最佳合成路线为:40mLECH与200mgGO在DMF下100℃回流15h,KI-KF双催化剂催化,冷冻干燥;最后以E44型环氧树脂链段为功能化修饰剂进行GO的功能化研究,使用三苯基膦催化合成E44-f-GO,并研究了制备工艺对其结构的影响,最佳制备工艺为:2.5gE44型环氧树脂于200mgGO在DMF下100℃回流24h,抽滤-洗涤后真空热干燥。GO的制备研究与功能化研究是全文的基础。（2）以E44型环氧树脂为原料进行EP涂层的制备研究,并且探究其制备工艺,最佳工艺为:每5g EP,采用4mL稀释剂和0.56mL DETA固化剂,混合均匀后浸涂在处理过的304不锈钢板表面,常温固化24h,再120℃固化2h。沿用该工艺,将GO与EP复合制备GO/EP复合涂层,使用EIS和LSV等电化学方法对其进行防腐性能研究,其涂层电阻Rcoat达到1.34×107Ωcm2,腐蚀电流密度icorr为1.94×10-5A cm-2,相对单一EP涂层有较大的性能提升。（3）沿用上述工艺,将EFGO与EP通过超声-共价交联的方法复合,进行EFGO/EP复合涂层的制备及性能研究。结论表明EFGO与EP有着较好的相容性,且KI-KF双催化剂法制备的EFGO-2与EP相容性更高,EFGO-2/EP复合涂层Rcoat值达到4.88×108Ωcm2,icorr减小到5.62×10-8A cm-2,且在不同的浸泡时间下仍可以保持稳定的性能,相比单一EP涂层、GO/EP复合涂层有更强的防腐蚀性能和耐久性,这为功能化氧化石墨烯的设计合成和高相容性复合涂层的开发提供可行方案;此外本项研究还对EFGO-2/EP的防腐蚀机理做了进一步设想和探究,可知局部腐蚀反应减弱的根本原因是EFGO-2提升了复合涂层的屏蔽性能,这为同类复合涂层的机理研究提供重要依据,也为FGO/EP复合涂层的研发和产业化提供基础数据。（4）沿用上述工艺,本研究将E44-f-GO与EP通过超声复合,进行E44-f-GO/EP复合涂层的制备及性能研究,并对其性能与GO/EP、E44-f-GO/EP进行对比研究,其涂层电阻Rcoat为1.46×106Ωcm2,腐蚀电流密度icorr为9.33×10-7A cm-2,且在不同的浸泡时间下,可以保持相对稳定的防腐性能,相对GO/EP有更强的防腐蚀性能与耐久性,但相比EFGO/EP略显不足。这为低成本功能化氧化石墨烯设计合成提供了一种方法。