目前,涂层防护是防止金属被腐蚀最为有效的方法之一。水性无机富锌涂料因其无毒无害、绿色、环保、零VOCs等优势被广泛应用在金属防腐上。但锌粉含量过高导致在生产过程中难以分散均匀,且球状锌粉之间难以完全吻合致使涂层中存在裂缝,降低了涂层的耐腐蚀性。针对富锌涂料出现的问题,本课题主要从两方面对涂层的性能进行改进:一方面,针对非带电介质(例如O2)对基材的渗入,采用物理方法,向涂料中添加片层材料以延长介质的渗入途径,延缓了非带电介质对基材的腐蚀;另一方面,针对带电介质(例如H+),采用化学方法,向涂层中添加制备的双电层纳米材料,根据同种电荷相互排斥的原理,达到阻止介质向基材的渗入及腐蚀。论文的主要研究成果有:(1)基料的制备。以硅酸钠为原料,通过向硅酸钠中滴加硅溶胶提高硅酸钠的模数。在实验过程中,研究了温度、硅烷偶联剂的种类、硅烷偶联剂的用量及模数对基料性能的影响。通过密封观察法、粒径测试及FT-IR分析确定了制备高模数硅酸钠的最佳条件为:温度控制在50℃,添加3%的KH560,模数为4。(2)双电层纳米填料的制备。以蒙脱土为原料,通过超声剥离的方法制备了双电层纳米材料,通过XRD、SEM、HRTEM、FT-IR、AFM、BET等表征表明,相比于原蒙脱土,制备的双电层纳米材料具有单层片状结构比表面积由59 m2/g增大至62 m2/g,平均厚度由5nm减小至1nm。(3)无机富锌涂料的制备。向基料中加入计量的锌粉,通过向其中添加绢云母及双电层纳米填料来改善涂料的防腐蚀性能。探究了绢云母及双电层填料的添加量对涂层性能的影响,通过耐水性实验、盐雾试验、SEM及电化学测试表明,绢云母的含量占锌粉含量的10%,双电层纳米材料占锌粉含量的3%时制备的涂层耐盐雾性可长达550h,相对于纯富锌涂层,自腐蚀电位正移19.35%,电流密度下降87.41%,耐蚀性得到明显提高。