1、引言
　　環氧樹脂涂料具有優良的綜合性能,其品種多樣。一般溶劑型涂料的污染問題一直受到社會高度重視,以環保型產品代替傳統產品是環氧樹脂行業發展的必然趨勢,研發水性環氧涂料替代溶劑型環氧涂料是近年來的研發方向。水性環氧涂料具備不燃、無毒、無味、無溶劑排放等獨到優勢,屬環保型產品;用水代替二甲苯-正丁醇溶劑,可節能1800~2700kcal/t,屬節能型產品。目前環氧水性化技術研究的重點和熱點是自乳化法,即利用環氧樹脂上的活性反應基團,把其它親水基團或鏈段引入到環氧樹脂結構中,使環氧樹脂具有親油親水雙親性,從而實現環氧樹脂水性化。把環氧樹脂改性為可乳化本體環氧樹脂的乳化劑,此種環氧樹脂水性方法,乳膠顆粒小,乳液穩定性較高。自乳化環氧樹脂領域中,較簡便的乳化方式與體系即所謂I型水性環氧樹脂體系,由低分子的液體環氧樹脂、水和水性固化劑組成,環氧樹脂同多胺加成物既作固化劑又作乳化劑,使用時將低相對分子質量的液體環氧樹脂、固化劑和水加在一起,經高速充分攪拌混合均勻后,便可使用。此種方法的缺點是制作固化劑時要真空脫出反應體系中過剩的游離多元胺,工藝復雜;體系黏度增加快,凝膠時間短（2～4h）,施工期短,且易出現相分離;固化物柔韌性和耐沖擊性較差;適用期范圍內體系流變性不穩定。
　　2、水性環氧涂料的配方改良設計
　　通過對環氧樹脂、水性環氧固化劑、顏填料以及各種助劑的選擇,可制備性能不同的水性環氧樹脂涂料。因而在性能改良方面水性環氧樹脂需考慮以下因素:
　　2.1 固化劑
　　水性樹脂一般具有較低的分子量和較高的親水性,但在成膜以后不應再有水溶性,可通過化學反應使大部分親水基團和固化劑上的反應基團交聯后,增加分子量降低親水性。常用的固化劑為水性的甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂,也就是通常說的氨基樹脂。甲醚化氨基樹脂分為A部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂,活性較高,烘烤溫度一般在120℃以上,另外它在成膜過程中有自交聯反應,得到的漆膜較硬;B完全（高度）甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂,需要的烘烤溫度較高,一般140℃以上,幾乎沒有自交聯,漆膜柔韌性稍好。
　　2.2 催干劑
　　水性自干醇酸和環氧酯所用的水性干料目前較少,只有少數的生產商生產,價格很高。所以目前大多應用溶劑型的干料以乙醇或丁醇稀釋后使用,也能達到較好的效果。
　　2.3 影響乳化劑和固化劑性能的主要因素
　　乳化劑和固化劑是決定水性體系施工性能和終涂膜性能的關鍵部分。對合成乳化劑的基本要求為:乳化性能良好,乳化劑同環氧樹脂相容性好,在水性介質中,體系分散均勻,分散粒子盡可能小些。
　　固化劑性能與施工性能密切關連,過量多元胺與雙酚A環氧樹脂加成之后,加成物中存在較多伯胺基團,伯胺基團過多,則水性環氧涂料體系凝膠時間短,施工使用周期短,因此用單環化合物如丁基縮水甘油醚消耗部分的伯胺氫。單環化合物在體系中的相對含量是調節涂料涂膜硬度和體系凝膠時間的重要參數,也是免去真空脫除過量多元胺工藝步驟的途徑。
　　2.4 助溶劑
　　根據試驗環氧樹脂乳液中含2.5%～2.8%復合助溶劑,不但可使低成膜溫度降低,也起到調節體系黏度、改善涂料的流平性和涂膜外觀的作用。應充分利用各種助劑對涂料以及終涂膜性能的作用,有針對性地選用各種助劑。水性環氧樹脂涂料應選用的助劑有成膜助劑、消泡劑、分散劑、流變調節劑等,具體選擇時應考慮與水性環氧樹脂體系的相容性,避免出現凝膠和涂膜浮油等缺陷。
　　2.5 顏填料
　　水性環氧樹脂一般所用樹脂是堿中和體系,呈弱堿性,所以所用顏料和溶劑型漆有所不同,要有所選擇。堿性很強的顏料,例如紅丹,氧化鋅等大量加入水性醇酸樹脂時,容易使樹脂皂化;水溶性大的顏料如鋅鉻黃等大量加入水性漆中,會造成漆液不穩定。當然這類顏料在配方中可以少量使用。另外象鋁粉這類顏料在水中發生反應,必須用經過表面處理的專用于水性漆的水性鋁銀漿。還有鐵藍在堿性的水性漆中不穩定,容易使顏色變化。這些問題都是在作水性漆時要考慮的。
　　2.6 水量的確定
　　水作為唯一的稀釋劑,用于調節整個體系的粘度,一般來說水份占總比例的25-45%為佳。水的表面張力大,水性環氧涂料對底材潤濕性差。酞菁系列顏料、炭黑和某些有機無機顏填料親水性差,所以要添加潤濕分散劑。堿性水性涂料尤易產生泡沫,消泡劑不可缺少。添加少量成膜助劑（醇酯-12）,有利于改善涂膜外觀。某些情況下通過添加增稠劑來調節涂料黏度。
　　2.7 環氧乳液與水性固化劑配比對涂料性能影響
　　一般按等當量進行配比,本涂料配比值（質量比）可在4.9～5.1范圍變化,環氧基稍過量,涂膜耐水性、耐化學品性稍有提高,但固化速度降低,涂膜表干、硬干時間增長;固化劑稍過量,表干、硬干時間稍有縮短,附著力稍有提高,但耐酸堿性稍差。環境溫度高,固化劑宜少加點。
　　2.8 顏料積濃度(PVC)的確定顏料體積濃度不僅影響涂膜的光澤,還影響著涂膜的機械性能、千燥時間和耐蝕性能等
　　水性環氧樹脂涂料的PVC一般為25-45%之間當增加時,其涂膜和普通乳膠漆及溶劑型涂料一樣,光澤度將會下降。
　　3、結語
　　本水性環氧涂料涂膜性能接近溶劑型環氧涂料。在潮濕底材及氣體不易流通的環境下更宜采用水性環氧涂料。改良后的環氧樹脂涂膜干燥速度、耐有機溶劑、耐化學品、耐水性等方面同溶劑型涂料相比性能均有提高。