全世界每年因金属腐蚀造成的经济损失随着工业的发展日趋严重,使得开发优异的金属防腐蚀方法显得尤为重要。目前防腐蚀方法很多,其中最有效、应用最广泛的是涂料保护方法,其中防锈颜料是影响保护效果的最重要因素。传统的防锈颜料如红丹、铬酸盐、锌铬黄等虽然具有良好的防锈性能,但由于造成环境污染和危害人类的身体健康而受到限制,已逐渐被生态防锈颜料所取代。磷酸锌作为一种新型的无毒防锈颜料具有良好的性质,可用于醇酸、环氧、酚醛、氯化橡胶、氨基等各种树脂基料,已广泛应用于涂料工业。但是由于普通磷酸锌的遮盖力低、溶解度低、水解性差；早期防锈力较差,特别是在水性涂料中,不能很好克服早期的‘闪绣’问题,导致不能全面取代传统的有毒防锈颜料。因而人们对无毒无公害的防锈颜料的开发和研究成为发展趋势。为了提高磷酸锌系防锈颜料的活性,世界各国在磷酸锌改性工作上做出了很大的努力并取得了进展,改性的方法主要有4种：调整颗粒尺寸和改变晶体颗粒形状；盐基化；化学改性；磷酸锌基组合颜料。本文首先采用超声波辅助技术以Ba(OH)2·8H2O和H3BO3为原料合成了-BaB2O4纳米粉体,该方法的特点是在反应体系中添加H2O2和表面活性剂PEG-400,并采用超声合成的方法,同时避免了颗粒的硬团聚和软团聚现象。首先配制一定溶度的Ba(OH)2·8H2O和H3BO3的溶液,然后在超声并搅拌的条件下,将H3BO3溶液滴加到Ba(OH)2·8H2O溶液中,按化学计量比进行反应制备出BaB2O4纳米粉体。IR分析证明初始产物为BaB204·H202。TG-DTA-DTG分析证明BaB2O4·H2O2在553℃左右发生分解反应,失去结晶双氧水。经XRD分析得-BaB2O4的空间群分别为R3c(161)和C2/c(15)。TEM形貌观察,粒子均匀,分散性较好,平均粒径小于70nm。本文还对H2O2的作用、滴加速度、非晶态转化为晶态的温度和超声波与表面活性剂的影响作了初步探讨,并找出了制备具有较好分散性的纳米偏硼酸钡粉体的最佳工艺。为了寻找更简单的偏硼酸钡的制备方法,本论文首次采用低温固态的方法制备了偏硼酸钡纳米粉体。该方法易操作且产率高。称取摩尔比为1:2的氢氧化钡与硼酸,在室温条件下混匀,研磨至由固状变为湿状,再由湿状变为粘稠状,然后再继续研磨1h；将上步所得产物在室温或100℃下烘干,得不同晶态的低温相偏硼酸钡纳米粉体。XRD分析表明,在室温和100℃条件下干燥时得到的产品分别为BaB2O4·4H2O和BaB204。TEM形貌观察,粒子均匀,分散性较好,平均粒径为70nm。本文还对研磨时间(1/6,1/3,1/2和2 h),转晶现象进行了初步探讨,并找出了制备具有较好分散性的纳米偏硼酸钡粉体的最佳工艺。然后,本文将采用超声波辅助-化学共沉淀法合成的纳米磷酸锌钙(CaZn2(PO4)2)和纳米偏硼酸钡(BaB2O4)粉体复合,制备出纳米复合生态防锈颜料。通过XRD,TEM和TG-DTA等对样品进行了表征。本文采用超声波辅助-化学共沉淀法制备出纳米复合生态防锈颜料：CaZn2(PO4)2-CaB2O4。通过XRD, TEM对样品进行了表征。本实验采用两个途径来提高颜料的活性：一是合成纳米级颜料,其粒径分布狭窄且分散性好；二是将两种颜料复合,利用颜料间的协同作用提高其防锈性能。最后为检验产品性能,委托河北晨阳集团对两种复合产品的各项技术指标进行了检验并做了制漆实验。应用实验在水性醇酸漆中进行,同时与德国进口ZPA颜料和国产磷酸锌产品做对比。制漆实验证明,用该复合颜料制备的水性防锈漆的各项指标均达到国家标准,尤其耐盐水一项,比国内市售磷酸锌和德国进口ZPA产品分别提高了120和24小时。实验结果证明,纳米CaZn2(PO4)2-BaB2O4和CaZn2(PO4)2-CaB2O4复合颜料可以作为优质生态防锈颜料用于涂料工业。