目前用於工程機械的塗料除少量電泳漆和粉末塗料外，基本采用溶劑型塗料。對於溶劑型塗料而言，在塗裝的過程中一般每1升塗料至少含有0.6升溶劑，而現有技術無法實現有機溶劑的有效回收，造成VOC排放量極大。

隨著人們環保意識的提高，國家法律法規對有機氣體的排放要求越來越嚴格，以粉末塗料、UV固化塗料和水性塗料為代表的環保型塗料的研究開發成了一項非常緊迫的任務。

由於工程機械結構件大而複雜等特點，不適合使用粉末塗料和UV固化塗料，水性塗料成了取代目前溶劑型塗料的必然選擇。

工程機械結構件塗裝通常采用雙組份環氧底漆和雙組份聚氨酯麵漆的配套體係，確保結構件的防腐耐候要求。本論文旨在研發一種適合於工程機械塗裝的高性能水性環氧底漆，取代現有的溶劑型環氧底漆，滿足現有的工程機械塗裝要求。通過係統研究水性環氧樹脂、防鏽顏料、顏料體積濃度（PVC）和固化劑對水性環氧塗料各性能的影響，獲得了與溶劑型環氧塗料性能相當的水性環氧塗料。

在水性環氧樹脂的研究中選擇了DOW的6001、4001、XCM-41以及氰特2384水性環氧乳液，製備了係列水性環氧塗料，並對其基本性能進行測試和對比，結果表明DOW4001除漆膜硬度和柔韌性外，其餘各項性能均不能滿足工程機械用塗料需求； XCM-41的漆膜耐鹽霧性能不足480小時起泡；氰特2384在漆膜附著力及耐鹽霧性能方麵均不合格； DOW6001各項性能均能滿足工程機械各項要求。

在防鏽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矽膠。研究發現磷酸鉬鋅溶解度較大、電導率較高，鹽霧時間100小時漆膜就出現大麵積起泡；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及耐鹽霧性能方麵表現不佳；鈣離子交換矽膠的漆膜，耐鹽霧試驗中在劃痕周圍起泡嚴重；進口的磷酸鐵鋅（ZPA）各項性能表現優良，各項指標能滿足工程機械用底漆的要求。

顏料體積濃度（PVC）選擇了20%、30%、35%、40%、45%。通過對漆膜截麵掃描電鏡觀察，當PVC30%時，環氧樹脂能夠較好的包裹顏填料，漆膜致密性好，各項性能優良；當PVC為20%時因防鏽顏料分布不充分，漆膜鹽霧試驗容易出現點鏽現象；而PVC大於30%時，塗層致密性差，漆膜性能不能滿足工程機械各項要求。

在環氧乳液（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進行了研究，傅裏葉紅外結果表明，無論固化劑用量為多少，交聯產物中仍有環氧基剩餘，而塗層性能測試結果表明，在6001/8001為3.5:1時，漆膜吸水率較大，鹽霧實驗後，漆膜起泡和點鏽明顯；而6001/8001為4:1和5:1時，漆膜點鏽現象突出，而在6001/8001為4.5:1時，塗層各項性能均能滿足工程機械需求。

綜上所述，選擇DOW6001作為基本成膜物質、合適的化學防鏽顏料、顏料體積濃度（PVC）為30%、6001/8001為4.5:1並配合合適的助劑，製得的雙組份水性環氧塗料具有與溶劑型環氧塗料相媲美的性能，能滿足工程機械用底漆各項性能指標，可作為高性能水性工程機械環氧底漆使用。