目前用于工程机械的涂料除少量电泳漆和粉末涂料外，基本采用溶剂型涂料。对于溶剂型涂料而言，在涂装的过程中一般每1升涂料至少含有0.6升溶剂，而现有技术无法实现有机溶剂的有效回收，造成VOC排放量极大。

随着人们环保意识的提高，国家法律法规对有机气体的排放要求越来越严格，以粉末涂料、UV固化涂料和水性涂料为代表的环保型涂料的研究开发成了一项非常紧迫的任务。

由于工程机械结构件大而复杂等特点，不适合使用粉末涂料和UV固化涂料，水性涂料成了取代目前溶剂型涂料的必然选择。

工程机械结构件涂装通常采用双组份环氧底漆和双组份聚氨酯面漆的配套体系，确保结构件的防腐耐候要求。本论文旨在研发一种适合于工程机械涂装的高性能水性环氧底漆，取代现有的溶剂型环氧底漆，满足现有的工程机械涂装要求。通过系统研究水性环氧树脂、防锈颜料、颜料体积浓度（PVC）和固化剂对水性环氧涂料各性能的影响，获得了与溶剂型环氧涂料性能相当的水性环氧涂料。

在水性环氧树脂的研究中选择了DOW的6001、4001、XCM-41以及氰特2384水性环氧乳液，制备了系列水性环氧涂料，并对其基本性能进行测试和对比，结果表明DOW4001除漆膜硬度和柔韧性外，其余各项性能均不能满足工程机械用涂料需求； XCM-41的漆膜耐盐雾性能不足480小时起泡；氰特2384在漆膜附着力及耐盐雾性能方面均不合格； DOW6001各项性能均能满足工程机械各项要求。

在防锈颜料的研究中选择了第二代磷酸盐（磷酸钼锌、磷酸铝锌）、市售磷酸锌、三聚磷酸铝及钙离子交换硅胶。研究发现磷酸钼锌溶解度较大、电导率较高，盐雾时间100小时漆膜就出现大面积起泡；市售磷酸锌存在纯度问题，漆膜耐盐雾性能差；三聚磷酸铝的漆膜在耐液体介质及耐盐雾性能方面表现不佳；钙离子交换硅胶的漆膜，耐盐雾试验中在划痕周围起泡严重；进口的磷酸铁锌（ZPA）各项性能表现优良，各项指标能满足工程机械用底漆的要求。

颜料体积浓度（PVC）选择了20%、30%、35%、40%、45%。通过对漆膜截面扫描电镜观察，当PVC30%时，环氧树脂能够较好的包裹颜填料，漆膜致密性好，各项性能优良；当PVC为20%时因防锈颜料分布不充分，漆膜盐雾试验容易出现点锈现象；而PVC大于30%时，涂层致密性差，漆膜性能不能满足工程机械各项要求。

在环氧乳液（6001）和胺类固化剂（8001）的配比研究中，选择了6001/8001为3.5:1,4:1,4.5:1和5:1进行了研究，傅里叶红外结果表明，无论固化剂用量为多少，交联产物中仍有环氧基剩余，而涂层性能测试结果表明，在6001/8001为3.5:1时，漆膜吸水率较大，盐雾实验后，漆膜起泡和点锈明显；而6001/8001为4:1和5:1时，漆膜点锈现象突出，而在6001/8001为4.5:1时，涂层各项性能均能满足工程机械需求。

综上所述，选择DOW6001作为基本成膜物质、合适的化学防锈颜料、颜料体积浓度（PVC）为30%、6001/8001为4.5:1并配合合适的助剂，制得的双组份水性环氧涂料具有与溶剂型环氧涂料相媲美的性能，能满足工程机械用底漆各项性能指标，可作为高性能水性工程机械环氧底漆使用。