目前用于工程機(jī)械的涂料除少量電泳漆和粉末涂料外，基本采用溶劑型涂料。對(duì)于溶劑型涂料而言，在涂裝的過程中一般每1升涂料至少含有0.6升溶劑，而現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑的有效回收，造成VOC排放量極大。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，國家法律法規(guī)對(duì)有機(jī)氣體的排放要求越來越嚴(yán)格，以粉末涂料、UV固化涂料和水性涂料為代表的環(huán)保型涂料的研究開發(fā)成了一項(xiàng)非常緊迫的任務(wù)。

由于工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件大而復(fù)雜等特點(diǎn)，不適合使用粉末涂料和UV固化涂料，水性涂料成了取代目前溶劑型涂料的必然選擇。

工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件涂裝通常采用雙組份環(huán)氧底漆和雙組份聚氨酯面漆的配套體系，確保結(jié)構(gòu)件的防腐耐候要求。本論文旨在研發(fā)一種適合于工程機(jī)械涂裝的高性能水性環(huán)氧底漆，取代現(xiàn)有的溶劑型環(huán)氧底漆，滿足現(xiàn)有的工程機(jī)械涂裝要求。通過系統(tǒng)研究水性環(huán)氧樹脂、防銹顏料、顏料體積濃度（PVC）和固化劑對(duì)水性環(huán)氧涂料各性能的影響，獲得了與溶劑型環(huán)氧涂料性能相當(dāng)?shù)乃�性環(huán)氧涂料。

在水性環(huán)氧樹脂的研究中選擇了DOW的6001、4001、XCM-41以及氰特2384水性環(huán)氧乳液，制備了系列水性環(huán)氧涂料，并對(duì)其基本性能進(jìn)行測試和對(duì)比，結(jié)果表明DOW4001除漆膜硬度和柔韌性外，其余各項(xiàng)性能均不能滿足工程機(jī)械用涂料需求； XCM-41的漆膜耐鹽霧性能不足480小時(shí)起泡；氰特2384在漆膜附著力及耐鹽霧性能方面均不合格； DOW6001各項(xiàng)性能均能滿足工程機(jī)械各項(xiàng)要求。

在防銹顏料的研究中選擇了第二代磷酸鹽（磷酸鉬鋅、磷酸鋁鋅）、市售磷酸鋅、三聚磷酸鋁及鈣離子交換硅膠。研究發(fā)現(xiàn)磷酸鉬鋅溶解度較大、電導(dǎo)率較高，鹽霧時(shí)間100小時(shí)漆膜就出現(xiàn)大面積起泡；市售磷酸鋅存在純度問題，漆膜耐鹽霧性能差；三聚磷酸鋁的漆膜在耐液體介質(zhì)及耐鹽霧性能方面表現(xiàn)不佳；鈣離子交換硅膠的漆膜，耐鹽霧試驗(yàn)中在劃痕周圍起泡嚴(yán)重；進(jìn)口的磷酸鐵鋅（ZPA）各項(xiàng)性能表現(xiàn)優(yōu)良，各項(xiàng)指標(biāo)能滿足工程機(jī)械用底漆的要求。

顏料體積濃度（PVC）選擇了20%、30%、35%、40%、45%。通過對(duì)漆膜截面掃描電鏡觀察，當(dāng)PVC30%時(shí)，環(huán)氧樹脂能夠較好的包裹顏填料，漆膜致密性好，各項(xiàng)性能優(yōu)良；當(dāng)PVC為20%時(shí)因防銹顏料分布不充分，漆膜鹽霧試驗(yàn)容易出現(xiàn)點(diǎn)銹現(xiàn)象；而PVC大于30%時(shí)，涂層致密性差，漆膜性能不能滿足工程機(jī)械各項(xiàng)要求。

在環(huán)氧乳液（6001）和胺類固化劑（8001）的配比研究中，選擇了6001/8001為3.5:1,4:1,4.5:1和5:1進(jìn)行了研究，傅里葉紅外結(jié)果表明，無論固化劑用量為多少，交聯(lián)產(chǎn)物中仍有環(huán)氧基剩余，而涂層性能測試結(jié)果表明，在6001/8001為3.5:1時(shí)，漆膜吸水率較大，鹽霧實(shí)驗(yàn)后，漆膜起泡和點(diǎn)銹明顯；而6001/8001為4:1和5:1時(shí)，漆膜點(diǎn)銹現(xiàn)象突出，而在6001/8001為4.5:1時(shí)，涂層各項(xiàng)性能均能滿足工程機(jī)械需求。

綜上所述，選擇DOW6001作為基本成膜物質(zhì)、合適的化學(xué)防銹顏料、顏料體積濃度（PVC）為30%、6001/8001為4.5:1并配合合適的助劑，制得的雙組份水性環(huán)氧涂料具有與溶劑型環(huán)氧涂料相媲美的性能，能滿足工程機(jī)械用底漆各項(xiàng)性能指標(biāo)，可作為高性能水性工程機(jī)械環(huán)氧底漆使用。