防腐涂料是一种广泛用于防止金属腐蚀的复合材料。目前的防腐涂料主要可以分为水性涂料和油性涂料两类,近年来,随着对环境要求和材料绿色化要求的逐步提升,水性防腐涂料的研究受到了人们更多的重视。以水性环氧乳液为例,水性防腐涂料具有成本低、绿色环保、无毒无害等优势,然而其中仍然存在很多难以解决的问题,如漆膜在固化过程中的微孔道、微裂纹问题,这是由于水性防腐涂料在干燥过程中出现水通道或树脂与填充材料直接发生相分离造成的。为提高水性环氧涂层的防腐性能,选择与基体相容性更好的填充材料是解决微孔道、微裂纹问题的有效手段。在本研究中,我们采用具有网状结构的非晶纳米纤维素（ANC）作为水性环氧涂层的主要填充物,通过将ANC进行羧基化改性提高其在水溶液中的分散性,并引入到水性环氧体系中,利用羧基官能团对金属离子的螯合能力提高涂层对腐蚀粒子渗透的抵抗能力。在此基础上,以羧基化非晶纳米纤维素（ANC-MAH）为媒介,将氨基化的氧化石墨烯（NGO）引入到水性环氧涂层中,进一步提高涂层的防腐性能。通过红外吸收光谱（FT-IR）、X射线衍射谱（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等测试方法对羧基化非晶纳米纤维素、氨基化氧化石墨烯的合成及其组装结构进行了表征。利用盐雾试验宏观表征涂层的耐腐蚀性能,通过电化学工作站测试涂层的电化学交流阻抗谱图（EIS）,研究了复合涂层对金属基底的保护性能和防腐机理。测试结果表明,羧基化非晶纳米纤维素有助于提高非晶纳米纤维素在水性环氧涂层中的分散性,也有助于提高涂层的防腐性能。当改性剂马来酸酐（MAH）与ANC摩尔比为1:1,添加量为1.0 wt.%时,涂层的防腐性能最好。另外,对于引入带正电荷的氨基化氧化石墨烯材料来说,当ANC-MAH与NGO质量比为1:1组装时,组装体系（ANC-MAH@NGO）的稳定性最好。且ANC-MAH@NGO添加量为2.0 wt.%时,复合涂层的耐腐蚀性能最佳,低频阻抗|Z|0.1 Hz最高可达1.24×10~8Ω·cm~2,相比WEP涂层提高两个数量级。