1、前言
　　我国的工业地坪涂料目前基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料，溶剂型环氧地坪涂料含有较多的有机溶剂，这些有机溶剂在涂料的生产和施工阶段排入大气，污染环境，同时危害人类健康；无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂，常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚（有一定毒性），采用自流平施工工艺，涂膜厚度为1-5mm，成本较高且含有少量的挥发性有机溶剂。与普通的溶剂型环氧地坪涂料相比，水性环氧地坪涂料具有以下优势：（1）以水作为分散介质，不含甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火的隐患，满足当前环保的要求，当然也可加入少量的丙二醇甲醚等无空气污染的醇醚类溶剂来改善水性环氧涂料的成膜。（2）可在潮湿环境中施工和固化，有合理的固化时间，保证涂膜有较高的交联密度。（3）对大多基材具有良好的附着力，即使是潮湿的基材表面同样有良好的粘结性。（4）操作性能好，施工工具可用水直接清洗，可以重复使用，涂料的配制和施工操作安全方便。（5）固化后的涂膜光泽柔和，质感较好，并且具有较好的防腐性能和单向透气性。
　　因此，随着环保法规和人们环保意识的增强，水性环氧地坪涂料将会得到广泛的应用，研究和开发水性环氧工业地坪涂料具有很大的经济效益和社会效益。本文较为系统的讨论了水性环氧地坪涂料的配方设计及其主要成分（环氧树脂、水性环氧固化剂、颜填料、助剂和共溶剂等）对涂膜性能的影响，并给出了水性环氧地坪涂料的配方实例及性能。

2、水性环氧地坪涂料的配方设计
2.1 环氧树脂
　　环氧树脂类型对水性环氧地坪涂料的性能影响很大。由于双酚A型环氧树脂分子中含有极性高而不易水解的羟基和醚键，使其对混凝土等多种基材有良好的附着力，涂料固化时的体积收缩率低，耐化学药品性能良好。并且双酚A型环氧树脂为刚性的苯环和柔性的醚键交替排布的结构，赋予涂膜较好的物理机械性能，所以这类环氧树脂被广泛用于地坪涂料，而其他类型的环氧树脂如双酚F型和酚醛环氧树脂则应用的较少。
（1）直接乳化法
　　将环氧树脂和乳化剂混合，加热到合适的温度，在激烈的搅拌下缓慢加水完成相反转来制得水性环氧树脂乳液。可采用的乳化剂有聚氧化乙烯烷基醚（HLB=10.8～16.5）和聚氧化烷基酯（HLB=9.0～16.5），当然也可合成专用的水性环氧乳化剂，本公司采用聚四氢呋喃（PTMEG）合成水性环氧乳化剂，用该乳化剂乳化形成的水性环氧树脂粒径较小，储存稳定性较好，并且加入固化剂固化后的涂膜耐化学药品性能和耐热性也较好。
（2）自乳化环氧树脂
　　在环氧树脂分子链中引入亲水性氧化乙烯链段或氧化丙烯链段，同时保证每个改性后的环氧树脂分子上含有两个或多个环氧基，不用外加乳化剂即可自分散形成乳液。本公司采用聚氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物与双酚A型环氧树脂和双酚A反应制得具有自乳化功能的高分子量环氧树脂，反应过程中以三苯基膦作为催化剂，改性后的环氧树脂很容易分散在水中，可预先制成水性环氧树脂乳液或在施工场合就地乳化，且由于亲水链段包含在环氧树脂的分子链中，固化后涂膜的耐化学药品性能有所提高。
（3）水性环氧固化剂乳化环氧树脂
　　水性环氧固化剂乳化环氧树脂的原理是对多元胺进行改性，使其成为具有亲环氧树脂结构的水性环氧固化剂，同时该固化剂又作为阳离子型乳化剂完成对环氧树脂的乳化，用该方法制备的水性环氧树脂乳液具有良好的稳定性，并且由于环氧树脂组分不需进行亲水改性，可以保证涂膜的耐化学药品性能良好。
　　用这三种方法制备的水性环氧树脂乳液均适用于水性环氧地坪涂料，用水性环氧固化剂乳化环氧树脂法宜选用低粘度的液体环氧树脂，这样有利于固化剂的混合乳化；对于高分子量环氧树脂则应该用直接乳化法或自乳化法制备，并且所用的高分子量环氧树脂需过量40-60％才能保证涂膜的最终性能。
2.2 水性环氧固化剂
　　水性环氧固化剂是决定水性环氧地坪涂料最终性能的关键组分之一。作为水性环氧树脂的固化剂，应能够较好地溶解或分散在水中，而且在水中能够稳定存在，与环氧树脂要有良好的相容性。固化剂可直接乳化环氧树脂或与水性环氧树脂乳液配成稳定的水性环氧树脂体系，同时体系的流变性能、适用期、固化条件和涂膜性能也应满足地坪涂料使用的要求。
2.3 颜填料
　　水性环氧地坪涂料的着色宜选用那些耐化学药品性能和耐候性较好的无机颜料或其水性色浆。水性环氧地坪涂料配制时填料的选择原则是采用低吸油量、细度适中、性能稳定的填料。当然，考虑到水性环氧固化剂呈弱碱性，应避免采用酸性的颜填料。水性环氧地坪涂料是双组分涂料，颜填料既可加到环氧树脂组分中，也可以加在水性环氧固化剂组分中。
　　填料的用量（用颜基比来表示）对水性环氧地坪涂料的最终性能影响很大，适量的加入不仅能降低水性环氧地坪涂料的成本，缩短涂膜表干时间，还可以提高涂膜的机械强度、耐磨性、光泽和遮盖力，减少涂料固化时的体积收缩，并赋予涂料良好的贮存稳定性；但过量加入则会增加水性涂料的粘度，导致涂料的流平性变差，施工困难，涂膜的表面效果变差。
2.4 助剂
　　对于水性环氧地坪涂料，颜填料既可在环氧树脂组分中分散，也可以在水性环氧固化剂组分或在两个组分中同时分散。颜填料在环氧树脂组分中分散会受到环氧树脂粘度的限制，颜填料的用量不能加的太多，分散效率较低，为避免产生浮色和发花现象，通常需加入分散剂来防止颜料的絮凝，从而克服因颜填料絮凝引起的浮色和发花，但选用的分散剂应为油水两用型分散剂。因而我们建议配漆不在环氧树脂组分中进行，而选择在水性环氧固化剂组分中进行，具有乳化环氧树脂功能的固化剂其分子中含有表面活性链段，能润湿颜填料，有一定的润湿分散作用，可以不加分散剂就直接进行配漆。
　　因为水的表面张力较高，对底材的润湿性较差，特别是有油脂残余的表面更难以润湿，这时应加入润湿流平剂来提高其润湿性，同时也改善了涂料的流平性。
2.5 共溶剂
　　共溶剂（又叫成膜助剂）通常是挥发很慢的溶剂，如各类醇醚、醇醚醋酸酯和醇酯等，特别是那些对环境不会产生污染的溶剂（如丙二醇甲醚等），加入后可使水性环氧地坪涂料的最低成膜温度逐渐降低，有利于固化凝结成膜。同时共溶剂还能调节涂料体系的粘度，改善水性环氧地坪涂料的流平性和最终涂膜的外观。良好的共溶剂通常需满足以下条件：良好的水解稳定性；低的凝固点；适中的挥发率；高效的凝结效率。在一般情况下，共溶剂的添加量按基料的1-5%左右考虑，在温度较低的季节施工，共溶剂的加入量可适当增加以得到更好的涂膜效果。
2.6 环氧基与胺氢当量比
　　研究发现环氧树脂和水性环氧固化剂的使用比例（用环氧基与胺氢当量比来表示）对水性环氧地坪涂料的性能有很大的影响，水性环氧地坪涂料的性能可通过调节当量比来改变，一般当量比可作百分之二十的增减，表2总结了环氧基与胺氢当量比对水性环氧地坪涂料性能的影响。具体的当量比因应用场合不同而异，环氧基过量可使水性环氧地坪涂料的适用期延长，涂膜的耐水性、耐化学药品性能以及耐湿性等性能有所提高；而胺氢过量又可加快涂膜的固化，涂膜的光泽度、附着力、耐磨性和耐溶剂性也相应改善。

3、水性环氧地坪涂料的配方实例和性能
　　该水性环氧地坪涂料由低分子量液体环氧树脂（组分一）和水性环氧固化剂色漆（组分二）组成，采用水性环氧固化剂色漆来乳化低分子量液体环氧树脂，配漆则选择在固化剂组分中进行，这一点与常规的溶剂型环氧地坪涂料的配制不同（在环氧树脂溶液组分中配制）。
（1）将水性环氧固化剂GCA01、水和少量抑泡剂加到料筒中，搅拌直至水性环氧固化剂GCA01溶解均匀；
（2）在中速下加入钛白粉和各种颜填料，先高速分散10min，然后进行砂磨，直到细度小于50um为止；
（3）过滤后在中速下缓慢加入水性环氧固化剂GCA01，加完后再搅拌15min；
（4）用增稠剂调节色漆粘度，并在低速下加入消泡剂，搅拌5min后进行包装。