在全球化出现能源危机和环保法规日益严格的当代，开发低污染、低能耗、高性能的环氧树脂涂料一直是涂料领域研究的热点之一。 本文在系统地论述水性环氧树脂涂料的性能特点、改性原理、固化成膜及应用领域等基础上，指出对于双组分水性环氧树脂涂料体系，环氧固化剂的性能对环氧树脂涂料的涂膜性能等产生重要的影响。本文通过设计新型结构的环氧固化剂，研究了合成工艺及条件，表征了其特征性能，探索了其成膜过程以及涂膜性能等；为开发高性能水性环氧树脂涂料奠定了良好的基础。 本文选择含多支叔碳链结构的(C12～14)叔碳酸缩水甘油酯(CARDURA E-10)为封端剂，对环氧树脂(EPON828)和三乙烯四胺(TETA)的加成物进行封端反应，再采用冰乙酸与其中和成盐，得到了具有乳化功能和交联功能的新型阳离子型自乳化水性环氧固化剂。研究结果表明：中和度对阳离子型环氧固化剂在水中分散的粒径、稳定性及其成膜性能等有重要的影响。通过估算和表征新型环氧固化剂的HLB值、表面张力等，说明该新型环氧固化剂具有表面活性剂的特征及良好的乳化液体环氧树脂的性能。由于多支叔碳链独特结构的引入，使其固化涂膜在保持较高硬度的情况下，改善了传统环氧树脂涂膜的柔韧性和耐冲击性。 本文提出了新型非离子型自乳化水性环氧固化剂的分子设计构想，以聚醚多元醇二缩水甘油醚(DGEPG)、TETA、EPON828为原料，用两步扩链法合成了具有乳化和固化液体环氧树脂双重功能的新型非离子型自乳化水性环氧固化剂。研究结果表明：该新型非离子型自乳化水性环氧固化剂含有环氧树脂分子链段、聚醚链段及多胺链段，通过红外光谱及胺值的表征等，说明它具有ACABACA型(A代表TETA链段，B代表EPON828链段，C代表DGEPG链段)多嵌段结构；其在水中具有良好的溶解分散性能。通过估算和表征新型非离子型自乳化水性环氧固化剂的HLB值、表面张力等，说明该环氧固化剂具有良好的表面活性及乳化液体环氧树脂的性能。 为了发展新型水性环氧固化剂，同时也为了拓宽相反转技术制备高分子微粒化水基化体系的应用范围，本论文在自制反应型相反转乳化剂作用下，采用相反转乳化技术将CARDURA E-10封端的EPON828-TETA加成物制备成粒径细小、稳定的新型水性环氧固化剂乳液。通过电导率、相反转点临界含水量(R<,f>)及乳液粒径等的表征，分析讨论了其相反转乳化机理及影响因素，探索和优化了其相反转乳化工艺等。研究结果表明：乳化剂是影响水性环氧固化剂乳液的粒径及稳定性的关键；乳化剂浓度、搅拌强度和乳化温度也会影响相反转乳化过程，最终对所制备的水性环氧固化剂乳液的粒径及稳定性产生重要的影响。如当乳化剂浓度较低时，发生不完全相反转，其乳液粒径较大、稳定 性较差；乳化剂浓度较高时，则体系发生完全相反转，得到粒径较小、稳定性较好的水性环氧固化剂乳液。另外，当乳化剂浓度较高时，其R<,f>值也较高；R<,f>值还随乳化温度降低而下降等。研究结果还表明：在优化的相反转乳化工艺条件(选用自制乳化剂rrETA-DGEPG-EPON834加成物为相反转乳化剂，乳化剂浓度为15％，乳化温度为65℃，搅拌强度为900r·min<-1>，滴水速度为lmL·min<-1>)下得到了平均粒径为206．4nm、稳定性良好的水性环氧固化剂乳液。 系统研究了所制备的新型水性环氧固化剂与相应的环氧树脂组分所形成的双组分水性环氧树脂涂料的固化成膜及涂膜性能等。研究结果表明：相对于自乳化水性环氧固化剂与液体环氧树脂所组成的固化剂乳化型水性环氧树脂涂料，水性环氧固化剂乳液与水性环氧树脂乳液所组成的水性环氧树脂涂料具有更长的适用期；通过固化反应动力学研究、扫描电镜对涂膜外观形态的观察及涂膜交联密度的表征等，说明新型水性环氧固化剂与相应的环氧树脂组分发生固化反应的表观活化能介于55.63kJ·mol<-1>-56.63kJ·mol<-1>之间，它们均能在室温下固化成膜，且固化较完全，涂膜交联密度高，具有较好的耐热性。对涂膜物理机械性能的测定及电化学阻抗等对涂膜防腐性能的表征，则说明新型水性环氧固化剂与相应的环氧树脂组分所形成的室温固化涂膜的物理机械性能良好：具有较高的硬度和光泽及良好的柔韧性和耐冲击性。所制备的新型阳离子型自乳化水性环氧固化剂与液体环氧树脂所形成的室温固化涂膜的防腐性能优于传统阳离子型自乳化水性环氧固化剂与液体环氧树脂所形成的室温固化涂膜的防腐性能；所研制的新型非离子型自乳化水性环氧固化剂或水性环氧固化剂乳液与相应的环氧树脂组分所形成的室温固化涂膜具有优异的防腐性能，其防腐性能与溶剂型环氧树脂涂膜的防腐性能相接近。研究结果还表明，不同的胺氢/环氧基摩尔比会对水性环氧树脂固化涂膜的涂膜性能产生重要的影响。