金属腐蚀严重阻碍了国民经济发展和国家工业化建设,因此,开发环保、高效、施工简便的金属防护涂料具有极其重要的意义。无机硅酸盐富锌涂料具有优异的耐水性、耐候性、防腐性及自我修复性能,在金属防腐领域展现出了巨大的发展潜能,但传统硅酸盐富锌涂料存在着基料流动性大、锌粉含量高、施工要求高等问题,因此限制了该类涂料的发展。针对上述问题,本论文分别从硅酸盐基料和锌粉填料两方面开展研究工作,以提高涂层的防腐性能,并实现带锈涂装,简化施工过程。论文的主要研究内容有:(1)研究了硅酸盐成膜体系的组成及性能。以硅酸钾、硅酸锂混合物为成膜物质,通过观察法及粒度分析等考察了硅烷偶联剂的种类及用量、反应温度、模数及硅溶胶滴加速度对于合成基料黏度、稳定性、耐水性及胶团粒度等方面的影响,优化了高模数基料的合成工艺条件。结果表明:以γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)作为偶联剂,控制反应温度50℃,并以4 mL/min滴加同等质量的硅溶胶所制备的基料具有较好的成膜性能。(2)研究了水性有机乳液对硅酸盐涂料改性的作用,采用盐雾试验(NNS)及电化学交流阻抗(EIS)等手段研究了水性乳液添加量对涂料防腐性能及施工性能的影响。结果表明:适量的水性有机乳液能显著提高涂层耐腐蚀性能,并可简化施工程序,实现带锈涂装。相比于未改性涂层,在3.5%NaCl浸泡50天后,掺杂0.5 g/30 g水性有机乳液改性涂层的自腐蚀电位正移310 mV,自腐蚀电流下降2.83 × 10-4 mA,涂层耐腐蚀性能显著提高,并实现了涂料的带锈涂装。(3)研究了改性锌粉对涂料性能的影响。采用水热合成法在锌粉表面合成了NO3-,VO3-,MoO42-插层锌铝水滑石(LDH),利用扫描电镜、高倍透射电镜、X射线衍射等对改性锌粉形貌及结构进行了表征。改性锌粉与基料混合后制备了多种改性硅酸盐富锌涂层,利用交流阻抗技术比较了不同改性涂层的耐腐蚀性能。结果表明:水滑石在锌粉表面呈规则片状结构,该结构可显著延缓腐蚀离子的渗透速率,在金属防护过程中发挥着重要作用。电化学分析结果表明:ZnAl-VO3-/LDH改性涂层具有更好的耐腐蚀性能,与未改性涂层相比较,在3.5%NaCl溶液中浸泡30天后,涂层自腐蚀电位正移29 mV,自腐蚀电流下降2.190× 10-3mA。