为提升防腐涂层在复杂环境下的服役稳定性与自修复能力，本文构建了一种基于桐油/脲醛树脂（UF@TO）微胶囊的水性聚氨酯自修复防腐涂层体系（UF@TO/WPU），系统探究了微胶囊粒径与添加量对涂层自修复性能的影响机制。通过Pickering乳液聚合法制备结构完整、热稳定性优异的微胶囊，并结合SEM、FTIR、TGA等手段对其形貌、结构与封装性能进行表征。结果表明，当微胶囊粒径为2-6 μm、掺量为10-12 wt.%时，涂层修复效率最优。基于积分几何学与几何概率理论，构建微胶囊-裂纹相遇概率模型，并通过Python算法实现修复效率的建模计算与多参数协同优化。利用电化学阻抗谱（EIS）与力学性能测试，验证该体系在腐蚀裂纹形成及快速响应与修复过程。结果显示在盐水浸没72 h后阻抗值提高近两个数量级，附着力与耐冲击性仍保持高稳定性。基于微观裂纹诱导微胶囊破裂、桐油扩散并在裂纹处聚集成膜的修复路径，提出了UF@TO/WPU涂层的自修复防腐作用机制。该方法为水性自修复涂层的结构设计与服役性能优化提供了理论支撑与工程参考。

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