富锌涂层中高含量的锌粉粒子可以对钢铁基体提供优异的阴极保护作用,但高含量的锌粉会使富锌涂料粘度上升、喷涂能力下降,以及平整性能降低,从而导致喷涂后涂层的孔隙增多、与基体的粘附力减小等问题,另外使用成本也较高。石墨烯具有优异的导电性、大的比表面积及不可渗透性能,因此在防腐蚀材料领域中展现巨大的应用潜力。本论文在水性环氧富锌涂料体系中,加入石墨烯以及改性还原氧化石墨烯,研究其对涂层性能的影响,并探讨了石墨烯对于涂层中锌粉粒子腐蚀进程的影响规律,主要研究结果如下:（1）实现了石墨烯/水性环氧富锌涂层的制备,并研究石墨烯含量和锌粉含量对涂层的微观形貌、附着力和耐蚀性能的影响。扫描电镜（SEM）和附着力测试结果表明,石墨烯的添加对于干膜含锌40%涂层（40Zn）的微观形貌和附着力影响不大,但会造成干膜含锌60%涂层（60Zn）表面出现折皱现象,甚至使得干膜含锌85%涂层（85Zn）表面出现孔洞,损害其附着力。盐雾测试结果表明:石墨烯能使原本未具有阴极保护性能的40Zn和60Zn涂层显现出良好的阴极保护性能。电化学阻抗谱（EIS）测试结果显示,60Zn涂层在3.5%Na Cl溶液中浸泡66天后,其低频端（|Z|0.01 Hz）阻抗值由腐蚀初期的3.291×10⁷Ω·cm²下降为5641Ω·cm²。而石墨烯添加量为0.6%的60Zn（60Zn0.6G）涂层在3.5%Na Cl溶液中浸泡66天后,其低频端阻抗值由腐蚀初期的1.287×10⁸Ω·cm²下降为2.883×10⁶Ω·cm²,表现出优异的耐蚀性能。石墨烯对于涂层内锌粉粒子腐蚀进程的影响规律主要为:当腐蚀介质扩散到涂层和钢铁基体的界面时,靠近界面的锌粉粒子与基体间形成腐蚀原电池,率先发生腐蚀,而远离基体并被隔离开的锌粉,由于石墨烯的连接也向基体提供阴极保护作用。之后在石墨烯的连接下,锌粉沿着腐蚀介质渗透路线由涂层与基体的界面处,向涂层的上部继续向基体提供阴极保护性能。此外,X射线衍射仪（XRD）结果显示,锌粉粒子腐蚀产物主要由Zn₅（OH）₈Cl₂·H₂O组成。（2）利用聚乙烯亚胺（PEI）对氧化石墨烯（GO）进行接枝,并通过水合肼对其进一步还原,得到聚乙烯亚胺接枝氧化还原石墨烯（PEI-r GO）。红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）结果表明,PEI以化学键（-CO-NH-）的形式接枝到GO上,并且PEI-r GO的碳氧原子比（C/O）为6.42,远高于GO的C/O（2.12）,意味着PEI-r GO得到了较好的还原。此外,PEI-r GO在水中具有良好的分散性。以PEI-r GO作为60Zn涂层的填料,附着力测试和盐雾试验结果显示,含有0.6%PEI-r GO的60Zn（60Zn0.6PEI-r GO）涂层的附着力和阴极保护性能均比60Zn涂层有明显提高。EIS试验结果显示,在整个浸泡过程中,60Zn0.6PEI-r GO涂层的低频端阻抗值不但远高于未加入石墨烯的60Zn涂层,而且比60Zn0.6G涂层也更高,这意味着60Zn0.6PEI-r GO涂层显示优异的耐蚀性能。这一方面归结于片状结构的PEI-r GO能延长腐蚀介质对涂层的扩散路径。同时,PEI-r GO带有大量-NH₂,能与环氧树脂的含氧官能团进行交联结合,提升涂层的耐蚀性能;另一方面PEI-r GO得到还原后,有利于提高锌粉的阴极保护性能。