1. 引言
现在，人们对溶剂型涂料中的有机溶剂给生态环境带来的危害日益警觉，用水替代有机溶剂制造水性涂料的要求更加迫切。随着汽车工业的持续发展，为保护环境、节省能源，涂料及涂装水性化的呼声日益高涨，制备高适应性的水性涂料显得更加迫切。通常，采用含有羧基、羟基、氨(胺) 基、醚键和酰胺基等亲水基团的合成树脂作基料制备水性涂料，选用的固化剂或交联剂也应是水溶性的。本文介绍的环氧聚酯水性涂料比市售的水性浸涂涂料适应性高，如调整了漆液黏度和固体含量对涂装环境及不同被涂工件的适应性；采用触变技术找到了涂料施工黏度与涂膜外观状态间的平衡；解决了涂膜硬度与柔韧性间的矛盾，使涂膜硬度较高时仍具有符合要求的柔韧性、耐冲击性及附着性；适当地提高涂膜的有效交联密度，使涂膜既耐盐雾和湿热，又耐冷热循环，同时具有较突出的耐蚀性。
2 涂料组成
2.1 基料的合成
环氧聚酯水性涂料树脂是采用多元醇与多元酸酯化脱水再经过环氧树脂改性而制得。水性环氧聚酯配方及合成工艺如下：
(1)配方
水性环氧聚酯树脂配方见表1。
(2)合成工艺
将多元醇、多元酸和二甲苯加入反应釜内，升温、搅拌，在150-220℃下进行酯化脱水，当酸值为10-50 mgKOH/g时，加入环氧树脂、开环剂及乙二醇醚，进行改性反应，当反应物粘度为16一25 s(加氏管，25℃)时，出料、过滤、包装备用。
2.2颜填料
由于水性涂料以水作溶剂，基料多数为弱碱性溶液，因此水性涂料选用颜填料时应注意以下原则。
(1)分散性。为使颜填料分散均匀，在颜填料浆中加入表面活性剂进行表面处理，然后用砂磨机、球磨机、高速搅拌机分散，经烘干、粉碎，确保复色颜填料体系有较稳定的分散性。可供选用的有十二烷基磺酸钠等离子型表面活性剂。
(2)稳定性。水性涂料中的颜填料必须在水中保持较高的化学稳定性。部分水解分解出二价或多价金属离子的颜填料会导致大分子基料沉淀析出，严重破坏涂料稳定性。因此，水性涂料中可电解的组分应减少到低限度，若钙、镁、锌和铬酸等离子超过颜填料的I%时，将对涂料起到破坏性作用。
(3)体积浓度。颜填料体积浓度(PVC)对涂膜耐蚀性影响甚大，当PVC等于40%时，会获得佳的防锈能力。
(4)酸碱性。颜填料的酸碱性是不可忽视的问题。例如，水溶性基料偏碱性，若选用偏酸性的颜填料，会促使涂料酸性化，引起凝聚甚至破坏;若选用氧化锌、铅白等碱性颜填料，易使基料皂化;若选用铬酸锌等水溶性大的颜填料，会破坏涂料的稳定性。
(5)颜填料品种。水性涂料中可供选择的颜填料有钦白、铁黄、铭钙黄、柠檬黄、铁红、锅红、酞菁蓝、酞菁绿、群青、炭黑、沉淀硫酸钡、滑石粉、白炭黑、碳酸钙、高岭土、铁黑和有机膨润土等。值得注意的是，在水乳化环氧涂料中加入氧化铁、铬酸锌、磷酸锌、铬酸钡和硼酸锌后，制成金属材质的底漆会取得满意的效果。
2.3交联剂
水性环氧聚酯树脂分子中含有足够量的羟基和一定量的羧铵盐基，该类基团与含有羟甲基、烷氧甲基、羧基等活性官能团的合成树脂进行共缩聚反应，形成交联网络固化物，通常将选用的合成树脂称为交联剂。也可以选择异氰酸酯封闭物作为加成型固化剂。
2.3. 1氨基树脂
在氨基树脂分子中除三嗪环之间的亚甲基和亚甲醚外，还有胺基、羟甲基、烷氧甲基。3种官能团反应活性的顺序为:胺基大于羟甲基大于烷氧甲基。
氨基树脂在酸性介质下会与基料发生共缩聚反应:
式中R为一CH3,-CH2CH2CH2CH3或一CH2CH3;R’为水性环氧聚酷树脂的骨架结构基团。试验证实，基料中的经基对共缩聚交联固化反应速率起决定作用，反应历程是双分子亲核取代反应。
2.3. 2其他交联剂
除氨基树脂外，热固性酚醛树脂、热固性丙烯酸树脂、羧基聚酯、异氰酸酯封闭物等都可以作交联剂。
2.4助剂
环氧聚酯水性涂料常用的助剂是固化促进剂、触变剂和助溶剂。
可选择对甲苯磺酸、BYK450作固化促进剂。采用有机膨润土、高岭土、气相SiO2氢化蓖麻油等作触变剂，防止涂料贮存时沉淀和施工时流挂。
水性涂料中的助溶剂(也称共溶剂)可增加基料在水中的溶解度、调节基料粘度、提高涂料稳定性、改善流平性和涂膜外观。在醇类助溶剂中，碳链长的醇比碳链短的醇助溶效果好，含醚基的醇比不含醚基的醇助溶效果好。可供选择的助溶剂有乙醇、异丙醇、正丁醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂和仲丁醇等。
3涂料制备
3.1参考配方
水性环氧聚酯涂料参考配方见表2。
3.2制备工艺
将水性环氧聚酯、溶纤剂、蒸馏水、混合颜料、填料、固化促进剂依次加入调漆罐内，搅拌均匀;在搅拌下加入触变剂、氨基树脂;所有物料充分混合后经砂磨机研磨至细度不大于30um，过滤、包装。
3.3环氧聚酯水性涂料技术指标
环氧聚酯水性涂料的技术指标见表3.
3.4涂料特性及用途
