为了改善水性聚氨酯的固有缺陷,提高水性聚氨酯的综合性能尤其是耐蚀性能,拓展氧化石墨烯的化学应用,本论文采用硅烷偶联剂KH550和有机合成单体(异佛尔酮二异氰酸酯和二羟甲基丙酸)作为改性剂,改善氧化石墨烯在有机物中的相容性,提高氧化石墨烯反应活性。通过引入封端剂乙二胺和1,8-辛二硫醇分别合成不同的水性聚氨酯。将改性氧化石墨烯和水性聚氨酯复合后制备得到高性能复合涂层。通过红外光谱分析、热重分析和X射线衍射分析,与纯氧化石墨烯相比,改性的氧化石墨烯结构发生改变,耐热性在不同方面得到提高。通过红外光谱分析、粘度流变测试和pH值稳定性检测,水性聚氨酯的主要合成单元-NCO和-OH的最佳配比为1.5:1。通过对乙二胺和1,8-辛二硫醇分别合成的水性聚氨酯乳液性能分析表征得知,1,8-辛二硫醇合成的水性聚氨酯粘度较小,稳定性较好。通过中性盐雾试验和电化学测试表征得出,制备的改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合涂层最佳的固化工艺时间为24 h;硅烷改性的氧化石墨烯加入到乙二胺为封端剂的聚氨酯中的最佳添加量为0.05%;有机合成单体改性的氧化石墨烯加入到1,8-辛二硫醇为封端剂的聚氨酯中的最佳添加量为0.01%,通过该方法得到的复合涂层耐蚀性能优异,中性盐雾时间达到480 h。对耐蚀性最佳的复合涂层进行附着力和硬度测试得出,复合涂层的附着力等级为A,铅笔硬度≥7H,性能优异,可以广泛应用于涂料领域当中。