环氧树脂涂料附着力高、耐化学药品和溶剂性能优异、硬度高、耐磨性好等优点，在工业上已获得了广泛的应用。传统的环氧树脂涂料通常为溶剂型或无溶剂型。随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格，开发水性涂料系统，既不含VOC(挥发性有机化合物，Volatile Organic Com—pound)或不含HAP(有害空气污染物，HazardousAir Pollutants)的系统成为新的研究方向，水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点，可替代目前广泛使用的溶剂型涂料，具有很大的经济效益和社会效益。

　　一、水性环氧树脂的特点

　　经过半个世纪的发展， 水性环氧树脂涂料的性能得到了很大的提高，水性环氧树脂涂料可在室温或加热条件下固化。与溶剂型环氧树脂涂料相比，水性环氧树脂涂料具有以下优势：

　　（1）水作为分散介质，不含有有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，无环境污染，没有失火隐患；满足当前环境保护的要求，如2008北京奥运会场馆设施的涂料用树脂均采用水性涂料；

　　（2）操作性能好， 施工工具可用水直接清洗，操作安全，方便；

　　（3）对大多数基材具有良好的附着力，并且可以与水泥或水泥砂浆配合使用；

　　（4）可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间，并保证有较高的交联密度；

　　（5）能与其他水性聚合物体系混合使用，在性能上互相弥补；

　　水性环氧树脂涂料的优点是显而易见的，但也存在如下一些缺点：

　　与有机溶剂相比，水的蒸发热高，这就要求有另外的手段来帮助水的蒸发。在低温和高湿情况下，水的蒸发更慢，使表干时间延长；

　　水的表面张力较高，这对基材和颜填料的润湿造成困难，尤其是除油不干净的底材更难湿润，需要加入基材润湿剂来提高水性环氧树脂涂料的润湿性；

　　颜填料的在水性环氧树脂涂料中的分散稳定性较溶剂型涂料差，易于聚集沉淀；

　　水的导电率高，易使金属腐蚀，在涂膜干燥的的过程中会发生闪蚀问题，但用闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用可以解决这个问题。

　　二、水性环氧树脂的固化机理

　　国外Shell公司已经开发出很多水性环氧体系，并进人了商业化生产阶段；国内对环氧树脂体系的水性化研究主要集中在对环氧树脂的改性上 ，通过化学或者物理改性，使亲油性的环氧树脂变成亲水性的或者是环氧树脂乳液 ，从而达到环氧树脂水性化的目的。目前国内水性环氧涂料商品化才刚起步，只有部分厂家生产。开发出高性能低成本的水性环氧树脂涂料是推动我国水性涂料市场的重要一步。

　　关于水性环氧树脂的的固化机理，本文以同济大学范亚平等的文章为例做简单介绍，其文章采用对环氧室温固化剂多乙烯多胺进行改性，获得具有乳化功能和适中的反应活性的水性环氧固化剂，能够对低相对分子质量的液体环氧树脂进行直接乳化并固化成膜。

　　水性环氧树脂的应用

　　尽管水性环氧树脂有一些不足，但是可以通过一定的手段加以改进，对水性环氧树脂基料、固化剂以及各种改性剂和助剂的合理选择，就可制备出性能各异的水性环氧树脂涂料和胶粘剂等，现在已有许多卓有成效的应用，而且其中不少用途是溶剂性环氧树脂不具备的。

　　目前水性环氧树脂的主要用途包括以下几个方面：

　　（1）混凝土封闭底漆

　　水性环氧树脂涂料可在湿的或新浇注的混凝土表面施工，对混凝土表面有良好的附着力，可以封闭混凝土毛细管的水汽，并可防止泛碱，适合作为混凝土封闭底漆。在封闭底漆上面可施工溶剂型或水性环氧地坪涂料。

　　（2）工业地坪涂料

　　工业地坪涂装方面是水性环氧树脂涂料的重要用途。水性环氧树脂气味小，涂层表面易于清洗。特别使用于医院、食品厂、超市、乳品厂和化妆品厂等需要保持高度清洁的场所。如需二次装修，不影响重涂性，新老涂层保持良好的黏附性。

　　（3）木器漆

　　采用的水性环氧树脂涂料为双组分体系，涂膜固化后具有较高的硬度和良好的抗刮伤性，配成清漆可用于木质地板，替代目前市场上广泛使用的溶剂型聚氨酯水品地板漆和聚酯家具漆，配成色漆可替代溶剂型环氧树脂和聚氨酯磁漆，用于厨房、家具和机械设备等。

　　（4）防腐涂料

　　水性环氧树脂防腐涂料现已商业化的有水性环氧铁红防锈漆、水性环氧磷酸锌防锈漆、水性环氧富锌底漆和水性环氧云母防锈漆，水性环氧防锈漆性能较市场上常见的苯丙、乙丙水乳型防锈漆和水性环氧脂防锈漆性能有很大的提高，在国外是发展最快的水性涂料。经过较长时间的发展，水性环氧防腐涂料已经应用到溶剂型环氧防腐涂料所未涉及的领域，国外甚至已将水性环氧防腐涂料列入重防腐涂料的范围。

　　（5）防水材料和放渗堵漏材料

　　水性环氧树脂涂料与水泥、沙子配合使用可用作防水涂料，环氧的交联网络和水泥的水和固化湿的该防水材料具有良好的防渗堵漏效果。可用于屋顶地面的裂缝修补，数小时后就可不漏水。

　　（6）水泥砂浆修补材料

　　环氧乳液水泥砂浆修补材料是一种聚合物水泥砂浆，与水泥、沙子等多种材料有良好的配伍性和粘结性、自身机械强度高、耐久性好、施工方便，并具有可在潮湿和带水环境下粘结修补的优点，在大坝、水闸等水利工程和道路桥梁修补中应用较多，增强和防渗效果良好。

　　（7）胶粘剂

　　水性环氧树脂涂料的混合比例要求不是特别严格，一般在环氧基和胺基比例为0.7-1.3范围内均可固化，不需严格计量混配。作为胶粘剂，水性环氧树脂可应用在新老混凝土的粘结、水泥预制品的修补和纸塑复膜用胶粘剂等。

　　三、水性环氧树脂的现状和发展前景

　　除了前述的几种已经商业化的水性环氧树脂涂料之外，大部分的工作还处在实验室研究阶段，总体上来说是国外的水性环氧树脂研究远远超过了国内各个单位。

　　近年来，中国的环保意识明显增强，对环保产品和服务的需求也在急剧增加，水性涂料有望成为具有环保意识的企业首选材料，拜耳公司在水性涂料方面的工作相当出色，发展比较迅速；在水性汽车用涂料方面，伊士曼公司做得相当不错；木器涂料方面嘉宝莉走在前面；国内的研究机构里同济大学的研究极具代表性。

　　国内的水性环氧树脂的涂料的研究基本集中在改性上面，无论是通过参杂、双组分、三组分，还是加入担载材料（如纳米碳管），都是围绕着应用中已经出现或可能出现的问题做工作或者纯粹是为了改变某一性质而绞尽脑汁，没有从根本上提高水性环氧树脂的性能，其中，具有亮点的工作应该是纳米水性环氧树脂的研究，这类研究在未来还是很有潜力，有可能开辟环氧树脂研究和应用的新局面。