将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均氏器等磨碎，加入乳化剂，激烈搅拌即得环氧树脂分散体。机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单、成本低廉，所需乳化剂的用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒的尺寸较大，约10 m左右，粒子形状不规则且粒度分布较宽，所配得的乳液稳定性差，并且乳液的成膜性能也不是很好，且非离子表面活性剂的存在，影响涂膜的外观和防腐性能。图1说明了机械法制备环氧树脂水分散体系的过程。

    相反转法是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法，几乎可将所有的高分子树脂借助于外加乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液。相反转多组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油／水／乳化剂体系中，当连续相由水相向油相(或从油相向水相)转变时，在连续相转变区，体系的界面张力{zd1}，因而分散相的尺寸最小。通过相反转法将高分子树脂乳化为乳液，其分散相的平均粒径一般为1～2μm。

   我国在这方面的研究较多，如徐宝学等采用0P一10和十二烷基磺酸钠复合乳化剂对环氧树脂E一51进行乳化，乳化温度为70cI=或更低，采用相反转法，获得了稳定性优良的环氧树脂乳液。

    新型乳化剂的合成大多采用环氧树脂的改性产物，这主要是因为采用环氧树脂改性的乳化剂与本体环氧树脂有非常好的结构相似性，使得乳化剂的疏水部分同环氧树脂相容形成一体，即增加了乳化效率，又大大地阻碍了乳化剂脱离环氧树脂，乳液的稳定性得到了大幅度的提高。如张肇英等将氨基苯甲酸与环氧树脂反应，再用其反应产物对纯的环氧树脂进行乳化，效果很好。杨振忠等用双酚A环氧树脂E．5l或E 20(EP)与聚乙二醇(PEG)6OO、10000等反应，合成多嵌段共聚物PEG．(EP．PEG) ．EP．PEG，并用它作为乳化剂，采用相反转法制得环氧树脂乳液。他们同朱彦等合作研究发现，通过调节高分子非离子乳化剂的浓度，可以有效地控制相反转的程度。王进等用聚乙二醇、邻苯二甲酸酐和环氧树脂E-44合成的多元嵌段共聚物为乳化剂，将环氧树脂E-44乳化成包油型的稳定水基乳液，并用乳液体系的电导率和粘度来表征相反转乳化过程。

   影响乳液稳定性的因素主要是乳化剂的性质和乳化的工艺，其中乳化剂的性质至关重要，因此新型乳化剂研究的重点也在于此。孙凌等 利用自己合成的反应型乳化剂乳化液体或固体环氧树脂，加入助剂后制得面漆的涂料体系。最近同济大学顾国芳教授申请了专利报道一种聚合物型乳化剂，该乳化剂为与环氧树脂反应后的反应性乳化剂，分子量很高，分子链中含有表面活性的聚醚链段，而且聚醚链段和环氧树脂链段交替排列，即亲水憎水链段交替排列。这样的反应性乳化剂的分子链上存在许多表面活性的亲水性的聚醚链段，它们是表面活性中心。与传统的单表面活性中心的乳化剂不同，它属于多表面活性中心的聚合型乳化剂。它们在乳化环氧树脂时，在分散环氧树脂颗粒表面成卧式而不是立式吸附，能形成十分牢固的吸附保护层防止颗粒凝聚，因而能形成非常稳定的环氧树脂乳液。图2说明了以相反转技术乳化高分子树脂的过程。

   目前，乳化工艺绝大部分采用相反转法，主要是因为相反转法制得的乳液粒径小，稳定性好。外加乳化剂型环氧树脂乳液仅需要占树脂1％ ～10％ 的乳化剂就能获得理想的乳液，相对于其它类型的环氧树脂乳液来说成本较低，在实际应用中有一定优势。

    3 自乳化法

    将极性基团引入环氧树脂分子骨架中，使其具有亲水性，从而可在水中分散，所得的环氧树脂不用外加乳化剂也能分散于水中形成乳液，这就是自乳化环氧树脂乳液。前两种方法制得的粒子粒径较大，通常为微米级，而自乳化法所制得的粒子较细，通常为纳米级，从这个意义上说，化学法虽然制备步骤多、成本高，但在某些方面具有实际意义。化学改性环氧树脂含有亲水性的极性基团，如酸性基团磺酸基、羧酸基，碱性基团氨基，非离子型基团聚醚等，这些亲水性基团能帮助环氧树脂在水中分散，因而改性树脂具有亲水亲油的两亲性能。

    环氧树脂水性化化学方法有醚化型、酯化型和接枝反应型三种类型，其中前两种方法均是通过打开环氧环引入极性基团，接枝反应型是Woo等开发的新方法，是通过自由基引发丙烯酸接枝共聚将亲水组分引入环氧树脂。醚化反应型：醚化反应型均是亲核试剂直接进攻环氧环上的C原子。

    现有的方法是：(1)将环氧树脂和对位羟基苯甲酸甲酯反应，而后水解、中和；(2)将环氧树脂与巯基乙酸反应，而后水解、中和；(3)将对位氨基苯甲酸与环氧树脂反应，产物可稳定分散于合适的胺／水混合溶剂中。酯化反应型：酯化反应型与醚化反应型不同的是氢离子先将环氧环极化，酸根离子再进攻环氧环，使其开环。现有的方法是：(1)用不饱和脂肪酸酯化环氧树脂，再将所得产物与马来酸酐反应，引入极性基。或者将不饱和脂肪酸先与马来酸酐反应，所得中间产物与环氧树脂发生酯化反应，然后中和产物上未反应的酸基；(2)在较激烈反应条件下，环氧树脂可以和羧酸发生酯化反应，按化学计量加入二酸，可得到含一游离酸基的环氧酯，用有机胺中和即得稳定分散体；(3)磷酸与环氧树脂反应生成环氧磷酸酯，由于溶液有利于放热反应进行，用环氧树脂溶液反应可得{zh0}结果，磷酸{zh0}与水和醇一起逐步加入溶液中，反应极易得二磷酯，二磷酯在醇作用下易解离成单磷酯，用胺中和，可得不易水解的较稳定水分散体；(4)环氧树脂与丙烯酸树脂发生酯基转移反应，或环氧树脂与丙烯酸单体溶液反应，丙烯酸通过酯键接枝于环氧树脂上；(5)目前，环氧树脂磺化水性化的报道较少，低相对分子质量的含环氧基有机物，在亚硫酸氢钠作用下可以磺化¨引，通过这种方法有可能将低相对分子质量环氧树脂改性，使其水性化。酯化法的缺点是酯化产物的酯键会随时间增加而水解，导致体系不稳定。为避免这一缺点，可将含羧单体通过形成碳碳键接枝于高相对分子质量的环氧树脂上。接枝反应型Robsison和Woo等到将丙烯酸单体接枝到环氧骨架上，得到不易水解的水性环氧树脂。Robsison用DSC和”C NMR表征接枝共聚物，发现含有20％(质量)的丙烯酸和80％(质量)的环氧树脂。反应为自由基机理，要加入自由基引发剂，接枝位置为环氧分子链上的脂肪C原子，接枝效率低于100％ ，{zh1}产物为未接枝的环氧树脂、接枝的环氧树脂和聚丙烯酸的混合物，由于没有酯键的存在，用碱中和，可得稳定的水基乳液。由于这种接枝与通过酯键接枝于环氧骨架上不同，无需形成酯键，环氧官能基对其无影响，可用苯酚或苯甲酸将环氧官能基封端。

    美国专利报道一种类似的方法使环氧树脂水性化，它先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧氯丙烷反应，形成相对分子质量为4000 20000的双环氧端基乳化剂，利用此乳化剂和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合，以三苯基膦化氢为催化剂进行反应，可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中，且由于亲水链段包含的环氧树脂分子中，因而增强了涂膜的耐水性。

    4 固化剂乳化法

    将多元胺固化剂进行扩链、接枝、成盐，使其成为具有亲环氧树脂分子结构的水分散型固化剂，同时它作为阳离子型乳化剂对环氧树脂进行乳化，两组分混合后可制成稳定的乳液。

    双酚A环氧树脂和过量的二乙烯三胺反应，形成胺封端的环氧树脂加成物，真空蒸馏除去多余的二乙烯三胺，再加入单环氧基化合物将氨基上的伯氢反应掉，{zh1}加入乙酸中和，制成酸中和的环氧树脂固化剂。此固化剂可分散于水中，向其水溶液中直接加入环氧树脂或环氧树脂乳液，均可形成稳定的水乳化环氧一胺组合物，可配制水性常温固化清漆。

    综上所述，环氧树脂的水性化方法是很多的，而经过适当的合成路线制成的水性环氧树脂在附着力、耐化学品性、硬度、抗腐蚀性等方面都具有相当不错的性能，并有效地降低了VOC含量。环境保护和节约能源这两大推动力将使环氧树脂的水性化技术不断发展，毫无疑问地成为相关领域的主流产品。