在海洋环境中,因大量海洋微生物,藻类以及动物的附着与侵袭而造成海洋设施的损坏被称为海洋生物污损。在海洋设施表面涂装防污涂料是应用最广泛,工艺最简单的防污技术之一。传统控制海洋生物污损的方式是在海洋设施表面使用含有毒防污剂的涂料,然而含有毒防污剂涂料的使用不可避免会对环境造成破坏。随着纳米技术的高速发展,将纳米技术和海洋防污相结合为防污技术的发展提供了一个新的方向。纳米材料因其具有光催化、紫外吸收等各种特殊性能而被广泛地应用于防污涂料的改性。环氧树脂涂料具有附着力强、抗腐蚀性和抗渗透性能优良等特点,常被应用于海洋设施的腐蚀防护。然而它自身也存在一些缺陷如易老化、韧性差等,限制了其在某些领域的应用。目前常用纳米改性的方法改善环氧树脂涂层的各种性能如防污、抗老化性能等。本文以化学沉淀法成功制备了小粒径的纳米SiO₂,并利用所制备的纳米SiO₂前驱体分别在氢气、氮气和氧气气氛中高温退火制备出3种不同的纳米SiO₂样品（分别标记为H-SiO₂、N-SiO₂和O-SiO₂）。除此之外,还成功制备了不同掺杂量（1%、3%、5%）的 B、P 掺杂纳米 SiO₂。利用 XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR 和 UV-Vis等测试手段对产物做了详细的分析表征。利用实验制备的不同纳米Si02改性环氧树脂涂料,探究了不同纳米Si02样品对涂层的防污性能和耐紫外老化性能的影响。结果表明实验制备的纳米Si02均为无定型纳米Si02且成功制备了 B、P掺杂纳米SiO₂。UV-Vis漫反射吸收光谱结果表明,经过在氮气、氢气气氛中高温退火后,纳米Si02的紫外光吸收性能显著增强而经氧气气氛高温退火后的纳米SiO₂的紫外吸收性能无明显变化。在B、P掺杂纳米SiO₂样品中,经过5%的P掺杂后纳米SiO₂的紫外吸收性能得到了极大的提升而B掺杂纳米Si02的紫外吸收性能无明显变化。涂层表面的水接触角测试结果表明,空白涂层的水接触角约为83°,当纳米SiO₂的添加质量分数达到40%时,经N-SiO₂和H-SiO₂改性后涂层与水的接触角分别达到最大值126°和125°,而经O-SiO₂和空白纳米SiO₂改性后涂层与水的最大接触角分别为107°和102°。由实验结果可见,N-Si02和H-SiO₂改性后涂层与水的接触角显著提高,涂层的疏水性能大大提升进而有效地改善了涂层的防污性能。在B、P掺杂纳米Si02改性后涂层中,当纳米SiO₂的添加质量分数达到30%时,经5-B-SiO₂和5-P-SiO₂改性后涂层与水的接触角已经分别达到了最大值142°和135°,表现出极强的疏水性能即涂层具用良好的防污性能。涂层的扫描电镜结果表明,涂层与水的接触角的变化与涂层表面的微结构有关。紫外加速老化30d后,与空白涂层、空白纳米SiO₂和O-SiO₂改性后涂层相比,N-SiO₂和H-SiO₂改性后涂层的色差明显更小且涂层表面相对完整,表明经N-SiO₂和H-SiO₂改性后涂层的耐紫外老化性能得到显著提升。在B、P掺杂纳米SiO₂改性后的涂层中,经5-P-SiO₂改性后涂层的色差值最小且涂层表面破坏程度较低。结果表明经5-P-SiO₂改性后涂层的耐紫外老化性能得到了极大提升。