碳钢材料作为一种广泛的工程材料,在航天、建筑、机械制造、工农业生产等诸多方面发挥着不可替代的作用。然而全球范围内的金属材料腐蚀问题日益严峻,不仅给我国社会经济造成了重大损失,而且会造成严重的环境污染问题,甚至造成各种灾难性事故等。因此,采取适当的措施抑制金属材料腐蚀对人类社会的发展有着十分重要的促进意义。在众多防护手段中,涂层保护法由于其制备方法简单、稳定性强、成本低廉成为应用最为广泛的金属防护方法。但传统的防腐蚀涂料,如聚氨酯、环氧树脂等通常具有亲水性,使得腐蚀性离子很容易渗透到涂层与金属的界面,大大降低了金属的使用期限。此外,当涂层受到物理冲击或划伤时,涂层将不能继续为金属基底提供保护屏障。因此,研究设计一种基于被动阻隔和主动修复的防护涂层对于金属腐蚀防护领域有着重要的意义。本论文在Q235碳钢表面制备了超疏水特性的防腐蚀涂层,并在涂层中引入自修复体系,以将被动的腐蚀防护和主动修复的策略结合起来,获得性能优异的腐蚀防护涂层。由于超疏水表面具有粗糙结构,粗糙表面的不均匀性使得空气很容易滞留在凹槽内形成一层空气膜,从而有效地阻隔了腐蚀介质对金属表面的侵蚀。除此之外,当涂层表面受损时,自修复体系可修补破损区域,恢复涂层的保护性能。本文具体研究内容如下:1.通过减压法将缓蚀剂2-巯基苯并噻唑（MBT）负载至埃洛石（HNTs）孔道内（记为HNTs/MBT）,将氟化物改性的HNTs/MBT与疏水性纳米级Si O2填充到聚偏二氟乙烯（PVDF）涂层中,并通过复制模板的方法成功制备了具有柱状二级结构的自修复超疏水涂层。通过紫外-可见光谱证实了HNTs/MBT能够释放缓蚀剂MBT并具有p H响应性,在酸或碱性条件下释放速率快于中性,这样在腐蚀导致的微环境p H变化时,可刺激HNTs/MBT更快更多的释放MBT以抑制缺陷部位的腐蚀。接触角（CA）测试表明,所制备的PVDF复合涂层分别在p H=4,10以及3.5 wt%Na Cl溶液中浸泡6 h后,水滴在所制备的PVDF复合涂层表面的CA均大于150°,滚动角（SA）小于10°,证明涂层具有良好的稳定性。电化学测试结果表明,自修复超疏水复合涂层的防腐蚀性能远远高于纯PVDF涂层,这主要归因于超疏水表面和缓蚀剂的协同作用。超疏水表面为金属和腐蚀液体之间提供了一个理想的隔离屏障,并且在涂层发生破损时,缓蚀剂的释放能够配位到碳钢表面,钝化裸露区域,从而使金属达到耐腐蚀的效果。2.通过简单的共混方法将聚四氟乙烯（PTFE）微米颗粒和石蜡掺入改性环氧树脂涂层中,得到稳定的自修复超疏水SSFE涂层。接触角测试表明,所制备的SSFE涂层在1 M的HCl溶液和Na OH溶液浸泡15天以及3.5 wt%Na Cl溶液浸泡20天后仍能保持超疏水性能。此外,涂层经过30次胶带剥落和50次砂纸磨损后依然能保持优异的超疏水性能。由此说明SSFE涂层具有极强的化学稳定性、机械稳定性。电化学阻抗谱（EIS）结果表明,划伤前后SSFE涂层均表现出了优异的防腐蚀性能。同时,由极化曲线（Tafel）和电感耦合等离子体光谱（ICP-AES）测试结果说明,石蜡的引入赋予了涂层多次修复性和修复耐久性,与环氧涂层直接掺杂缓蚀剂的体系相比,修复耐久性提高了3倍。此方案不仅提高了超疏水表面的稳定性,而且可以赋予涂层持久、多次的修复性能,为腐蚀防护型超疏水涂层的设计提供了一种新的思路。