金属腐蚀广泛存在于交通运输、海洋、建筑及日常生活中,全球每年因金属腐蚀造成的损失严重。环氧树脂因其耐腐蚀性能突出,而被广泛应用到金属的防腐涂料中。常见的有粉末型防腐涂料和溶剂型防腐涂料,因粉末涂料的施工困难,成本较高,而金属材料表面常用的溶剂型防腐涂料,不仅会对环境造成污染,也危害着人类的身体健康。因此本论文从控制挥发性有机化合物的角度出发,分别采用物理共混法和化学共聚法制备了聚氨酯改性水性环氧树脂乳液,将合成的乳液配制成水性防腐涂料,探究涂料的基本性能。第一章主要介绍了腐蚀机理与防腐原理,并详细介绍了水性无机富锌防腐涂料、水性丙烯酸酯防腐涂料、水性聚氨酯防腐涂料、水性环氧树脂防腐涂料四种常见水性涂料。重点对水性环氧树脂的相关内容进行了说明,具体包括环氧树脂的结构与性能,水性环氧树脂的合成方式、防腐改性的几种主要方法及其在防腐涂料中的相关应用。本文第二章采用物理共混法制备聚氨酯改性水性环氧树脂,分别合成了水性聚氨酯（WPU）乳液与水性环氧树脂（WEP）乳液。乳液稳定性及粒径分析表明,当n（E-44）:n（A-95）=8:1,R=1.8时,环氧树脂乳液具有良好的稳定性,稳定性在6个月以上;将水性聚氨酯乳液加入到环氧树脂乳液中进行物理共混,通过调节WEP与WPU的质量比,探究聚氨酯含量对混合物的性能影响。结果显示:当WEP与WPU的质量比为4/6时,涂膜附着力可达0级,铅笔硬度为3 H,耐冲击性为50 kg·cm;复合胶膜的吸水率为3.74%,拉伸强度为22.6 MPa;胶膜的拉伸断面形貌显示,聚氨酯的加入明显增强了环氧树脂的韧性。本文第三章选用第二章中的环氧树脂预聚体与聚氨酯预聚体,引入扩链剂哌嗪,采用化学共聚法将聚氨酯与环氧树脂链段连接起来,合成了聚氨酯-环氧树脂嵌段共聚物。通过调节哌嗪的质量,探究扩链Rt值对复合材料的影响。并对产物进行了红外、粒径、拉伸、热重等测试。结果表明:加入哌嗪后得到的改性物,其乳液稳定性均在6个月以上;涂膜的铅笔硬度提高至5 H,附着力均达0级;复合胶膜的最大拉伸强度可达33 MPa,吸水率也有所下降,胶膜的耐热性与纯水性环氧树脂WEP3的固化物相比也得到了改善。本文第四章选用第三章合成的聚氨酯改性水性环氧树脂（PUCME1）为基体树脂,再分别以钛白粉、硫酸钡、高岭土、云母粉为不同颜填料,制备了四种聚氨酯改性水性环氧树脂防腐涂料,并对涂膜的附着力、耐冲击性、耐腐蚀性等性能进行了测试。结果表明:四种涂膜的铅笔硬度在4 H以上,附着力均在0级以上,涂膜具有较好的耐水性。PUCMET1、PUCMET4的耐酸碱性及耐盐雾性能较好,极化曲线与电化学阻抗谱表明PUCMET1的耐腐蚀性能最好,这也说明选用云母粉作为颜填料的涂料防腐效果最好。