環氧樹脂涂料附著力高、耐化學品和溶劑性優異、硬度高、耐磨性好，在工業上已獲得了廣泛的應用。傳統的環氧樹脂涂料通常為溶劑型。隨著人們對環境保護的要求日益迫切和嚴格，開發水性環氧體系，即不含VOC(揮發性有機化合物，VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空氣污染物，HazardousAirPollutants)的體系成為新的研究方向，水性環氧涂料具有無空氣污染、安全無毒、施工工具易于清洗等優點，可替代目前廣泛使用的溶劑型涂料，具有很大的經濟效益和社會效益。

(2)陽離子型

含胺基的化合物與環氧反應生成含叔胺或季胺堿的環氧，用酸中和后得到陽離子型的水性環氧樹脂。這類樹脂在實際中很少應用，由于環氧固化劑通常是含胺基的堿性化合物，兩者混合后體系容易失去穩定性而影響使用性能。

(3)非離子型

通過含親水性的氧化乙烯鏈段的聚乙二醇或其嵌段共聚物上的羥基或含聚氧化乙烯鏈上的胺基與環氧基團反應可以將聚氧化乙烯鏈段引入到環氧分子鏈上，得到含非離子親水成分的水性環氧樹脂。該反應通常在催化劑存在下進行，常用的催化劑有三氟化硼絡合物、三苯基膦、強無機酸。

美國專利報道先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和環氧氯丙烷反應，形成相對分子質量為4000～20000的雙環氧端基乳化劑，利用此乳化劑和環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基磷化氫為催化劑進行反應，可得到含有親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環氧樹脂。這種環氧樹脂不用外加乳化劑即可溶于水中，且由于親水鏈段包含在環氧樹脂分子中，因而增強了涂膜的耐水性。

上海綠嘉水性涂料有限公司采用在雙酚A型環氧樹脂，和聚乙二醇中加入催化劑三苯基膦化氫制得的非離子表面活性劑，與氨基苯甲酸改性的雙酚A型環氧樹脂及E-20制得水性環氧涂料，作為食品罐內壁涂料，其性能良好。

西北工業大學劉朝陽選用酚醛型多官能環氧樹脂F-51與一定量的二乙醇胺發生加成反應(每個F-51分子中打開了一個環氧基)引入親水基團，再用冰醋酸中和成鹽，加水制得改性F-51水性環氧樹脂，該方法使樹脂具備了水溶性或水分散性，同時每個改性樹脂分子中又保留了2個環氧基，使改性樹脂的親水性和反應活性達到合理的平衡。固化體系采用改性F-51水性環氧樹脂與雙氰胺配合(雙氰胺在水性環氧樹脂體系中具有良好的溶解性和潛伏性。貯存6個月無分層，黏度無變化，可形成穩定的單組分配方)。該體系比未改性環氧/雙氰胺體系起始反應溫度降低了76℃，固化工藝得到改善。固化物具有良好的力學性能，層壓板彎曲強度達502.93MPa，剪切強度達36.68MPa，固化膜硬度達6H，附著力100%，吸水率47%，具有良好的應用前景。

2、按體系中環氧樹脂的分子質量分類

基于體系中環氧樹脂的分子質量高低不同，水性環氧體系又可分為2類。包括Ⅰ類、Ⅱ類。

Ⅰ類體系基于液體或半固體環氧樹脂，如國產E-51(618)，ShellEpon828等。典型的環氧當量(EEW)范圍在175～240。其固化劑是在環氧樹脂(A組分)和固化劑(B組分)一旦混合時乳化樹脂用的。這種方法有幾個優點：在大多數情況下，無須添加助溶劑就可形成良好的乳液，因此I類體系通常不含任何VOC。A、B組分的混和更為均勻，涂層聚結性很好，涂料產品具有高光澤度，硬度良好，對各種基材，包括木材、混凝土都具有很好的粘接性。I類適用期為2～4h。

Ⅱ類水性環氧體系是基于高分子質量固態環氧樹脂的、此時當量范圍在450～650，如國產E-21。Ⅱ類水性固化劑與Ⅱ類環氧乳液具有較好相容性。水性環氧固化劑與環氧分散體混合時，不需要乳化樹脂。Ⅱ類的其他優勢在于：粘接性、防腐性、柔韌性有所提高，貯存期更長(通常在4～8h)。

同濟大學顧國芳等人采用Ciba公司Ⅱ型水性環氧樹脂體系制成的水性環氧色漆實驗研究表明，環氧基與胺氫的當量比提高時，體系的表干時間延長，涂膜的硬度稍有提高。隨PVC的增大，水性環氧體系的表干時間縮短，光澤度下降。