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在应对金属腐蚀的众多方法中,涂料保护是极其简单有效的一种。目前,环氧树脂（EP）因其优良的特性已成为应用最广泛的涂料基体之一,但其也存在着诸如脆性高、韧性差、防腐时间不长久的缺点,可以通过添加纳米填料进行改性。氧化石墨烯（GO）,是一种二维片层材料,其表面含有大量活性官能团,拥有良好的力学性能和化学稳定性,目前在复合材料领域备受关注。然而,巨大的比表面积以及分子间的范德华力等因素降低了GO的分散性,影响了其进一步应用。为了解决上述问题,本文利用共价接枝和水热合成两种方法,对GO进行修饰,制备得到氧化石墨烯-钛（GO-Ti）以及还原氧化石墨烯-二氧化钛（RGO-Ti O2）复合物,之后将复合物添加至EP中,得到GO-Ti/EP,RGO-Ti O2/EP复合涂层。并对复合物的结构和复合涂层的各项性能进行了研究,得到结论如下:（1）测试结果表明两种对GO的修饰改性方法是成功的,Ti及Ti O2纳米粒子成功的均匀负载在GO片层上,改变了GO的结构。相较于GO 0.81nm的片层间距,GO-Ti的片层间距增大至1.02 nm,RGO-Ti O2复合材料片层大小减小,状态更为分散。说明纳米粒子的负载使氧化石墨烯的多层紧密堆积结构转变为薄层疏松结构;（2）沉降实验显示,在沉降实验进行至第7天时,GO/EP完全沉降,而GO-Ti/EP和RGO-Ti O2/EP在实验进行70天时仍然均匀分散。结合断裂面扫描结果,可以得出结论,GO-Ti和RGO-Ti O2在环氧树脂中呈现出优良的分散性和相容性;（3）电化学实验结果表明,在浸泡192 h后,GO-Ti/EP到达腐蚀中期,并且低频区阻抗模值高出GO/EP一个数量级,呈现出优异的防腐能力。在经过168h盐雾实验后,GO-Ti/EP和RGO-Ti O2/EP复合涂层在划叉处腐蚀蔓延仅有1 mm,优于GO/EP涂层。这表明GO-Ti和RGO-Ti O2与环氧树脂具有良好的相容性,可以形成“迷宫效应”来防止腐蚀性介质的渗透,延长腐蚀介质入侵路径,降低腐蚀速度;（4）机械性能研究表明,GO-Ti/EP和RGO-Ti O2/EP复合涂层可以耐受30kg/cm的冲击;相较于纯EP,GO-Ti/EP和RGO-Ti O2/EP复合涂层水煮前后附着力等级差提升4级;GO-Ti/EP平均摩擦系数降低0.34;RGO-Ti O2/EP磨耗值降低0.034 g,所制备的改性GO复合物有效提升了涂层的机械性能。这表明GO-Ti和RGO-Ti O2能够在涂层表面起到支撑、润滑和热传导作用,在涂层内部起到基体屈服效应、钉扎-裂纹效应以及两相界面效应,提高了涂层的强度、韧性以及耐磨性。