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碳钢作为一种重要的金属材料,在机械制造、交通运输、化学工业、管道、采矿及建筑业等各个领域都有广泛应用。但碳钢易被腐蚀,腐蚀不仅严重影响碳钢的强度、安全性及美观性,而且还可能导致事故或其它更严重的后果。有机涂层保护是行之有效的碳钢腐蚀防护技术,具有施工简单、成本低等优势而被广泛应用。但是传统的有机涂层在使用过程中容易出现裂纹或缺陷,腐蚀介质可通过裂纹或缺陷渗透至涂层/基体界面使得涂层防护失效。近年来发展的智能涂层技术,由于涂层中掺杂的智能微胶囊可响应基体腐蚀导致的环境变化而做出响应,继而释放活性物质或缓蚀剂修复涂层缺陷或抑制基体进一步腐蚀,因而受到广泛关注。但目前智能防腐涂层存在智能微胶囊合成工艺复杂、稳定性差、装载量小、p H敏感性弱或与有机涂层相容性不好等问题,这严重阻碍了智能防腐涂层的推广应用。针对智能防腐涂层的上述问题,本论文设计和制备了四种装载缓蚀剂苯并三氮唑（BTA）的p H敏感性智能微胶囊,并将制备的微胶囊掺杂到醇酸树脂/环氧树脂涂层中,在碳钢基体表面涂覆了智能防腐涂层。利用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重/差热分析（TGA/DSC）及紫外—可见光谱（UV-vis）等现代分析测试技术对智能微胶囊进行了多种性质和性能表征,通过电化学方法、盐雾实验等评价了智能涂层的防护性能,并分析讨论了涂层的智能防护机理。主要内容如下:（1）针对水凝胶型智能微胶囊合成工艺复杂、稳定性及与有机涂层相容性差的问题,我们使用乙烯基三乙氧基硅烷（VTEO）、丙烯酸（AA）和丙烯酸羟丙酯（HPA）等单体,通过自由基聚合法制备了一种富含BTA的新型杂化凝胶BTA@PHVA/PEI。BTA@PHVA/PEI中BTA的装载量约为10.12 wt%,BTA@PHVA/PEI具有良好的热稳定性和p H敏感性,其释放BTA分子的速率随环境p H值的增加而增大,释放过程符合Fickian扩散模型。通过将杂化凝胶BTA@PHVA/PEI掺杂到醇酸树脂漆中在碳钢表面制备了一种智能防腐涂层,该涂层在Na Cl腐蚀介质中对碳钢表现出优异的智能防腐性能。这是因为当基体表面发生腐蚀时,因腐蚀导致的p H值变化可刺激BTA@PHVA/PEI释放出BTA分子,释放的BTA可吸附在基体表面成膜,从而有效抑制碳钢基体的进一步腐蚀。（2）针对智能微胶囊p H敏感性弱、装载的缓蚀剂易泄漏等问题,以正硅酸乙酯（TEOS）为原料通过溶胶—凝胶法合成了介孔Si O2材料（MSNs）,并通过羧基对其进行化学修饰、高支链的聚乙烯亚胺（PEI）对其进行包裹,制备了一种装载缓蚀剂BTA的智能微胶囊BTA@MSNs-COOH-PEI。该微胶囊大小均匀,平均粒径为828 nm,装载BTA的量约为10.09 wt%。该微胶囊对环境p H值的变化非常敏感,在碱性条件下会加速释放BTA分子,其释放过程符合Fickian扩散模型。将BTA@MSNs-COOH-PEI掺杂到环氧树脂中在碳钢表面制备了一种智能防腐涂层,该智能涂层在Na Cl腐蚀介质中对碳钢基体具有显著的智能防腐性能,其机理可推测为碳钢基体发生腐蚀时会导致腐蚀点位的p H值变化,从而触发掺杂在涂层中的智能微胶囊加速释放出BTA分子,抑制基体的进一步腐蚀。（3）对于合成的介孔Si O2材料（MSNs）,我们还通过嫁接-SO3H对其进行化学修饰、聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）对其进行包裹,制备了一种富含缓蚀剂BTA的p H敏感性智能微胶囊BTA@MSNs-SO3H-PDDA。该微胶囊表面光滑,近似呈球形,尺寸单分散性好,平均粒径为718 nm,比表面积为65.2 m2/g,装载BTA的量约为13.37 wt%,可碱响应加速释放BTA分子,其释放过程符合Fickian扩散模型。将BTA@MSNs-SO3H-PDDA掺杂到环氧树脂中在碳钢表面制备了一种智能防腐涂层,该智能涂层在Na Cl腐蚀介质中对碳钢表现出显著的智能防腐性能,其防腐机理与掺杂BTA@MSNs-COOH-PEI的智能防腐涂层一致。（4）针对智能微胶囊合成工艺复杂、装载量小的问题,通过加入扩孔剂1,3,5-三甲苯（TMB）合成了大孔径的介孔Si O2材料（MSNs）,通过聚丙烯酸（PAA）对MSNs进行化学修饰制备了一种智能微胶囊BTA@MSNs-PAA。BTA@MSNs-PAA呈球形,表面光滑,尺寸均匀,平均粒径为320 nm,比表面积为121.2 m2/g。BTA@MSNs-PAA可通过PAA与BTA之间的静电相互作用装载BTA分子,其装载量可达16.49 wt%,它可响应酸性刺激而加速释放BTA分子,释放过程符合Fickian扩散模型。将智能微胶囊BTA@MSNs-PAA掺杂到环氧树脂中在碳钢表面制备了一种智能防腐涂层,该涂层在Na Cl腐蚀介质中对碳钢具有显著的智能防腐性能,这是因为当碳钢基体发生腐蚀时,其腐蚀点位p H值下降刺激该微胶囊快速释放缓蚀剂BTA,从而有效抑制基体的进一步腐蚀。