近几年来,开发新型水性环氧涂料取代传统的高VOC含量的溶剂型环氧涂料已经成为环氧涂料应用领域的研究热点之一。水性环氧固化剂是决定双组分水性环氧涂料性能的关键组分,而国内现阶段应用最多的离子型水性环氧固化剂存在着涂膜耐水性和防腐蚀性能较差等缺陷,这限制了水性环氧涂料在金属防腐领域的应用。因此开发防腐蚀性能优良的新型非离子型水性环氧固化剂,对水性环氧涂料的推广应用具有重要的意义。基于此,本文做了如下工作:以三乙烯四胺(TETA)、环氧树脂E44、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)为原料,通过两步反应合成了环氧-多胺类非离子型水性环氧固化剂。以环氧转化率为判断标准,采用单因素平行实验和多因素正交实验法确定了一、二步反应的最佳工艺条件:第一步中多元胺与E44、PEGDGE混合物的反应温度为65℃、反应时间为4h、摩尔比为2.1:1;第二步封端反应封端时间为2h,封端剂添加量为理论摩尔添加量的120%。同时重点考察了非离子亲水链段含量对固化剂固化性能的影响,通过DSC、吸水率、EIS、机械性能等测试,发现在常温固化条件下,n(E44):n(PEGDGE)为7:3和高温固化条件下,n(E44):n(PEGDGE)为8:2时,固化剂在亲水性和耐水性之间取得平衡,在具备良好的水溶性的同时,又保持较好的耐水性和防腐蚀性能。最后比较了不同类型的多元胺、封端剂,结果表明多元胺选择异佛尔酮二胺(IPDA)、封端剂选择邻甲苯基缩水甘油醚(CGE)时,涂膜的耐水性、防腐蚀性能更好。在两步法合成IPDA-E44/PEGDGE-CGE非离子型水性环氧固化剂的基础上,引入一种环氧基封端的苯基三硅氧烷(PEPDMS),合成了有机硅改性水性环氧固化剂IPDAE44/PEGDGE-PEPDMS-CGE。吸水率和接触角测试表明随着PEPDMS添加量的增加,涂膜吸水率降低,表面接触角增大。机械性能测试结果显示PEPDMS添加量为理论添加量的40%时,涂膜的附着力最好。比较了改性前后固化剂固化的涂膜,SEM分析表明改性后涂膜更光滑平整,TG、DSC分析表明改性后涂膜热稳定性更好、玻璃化转变温度更高,电化学测试表明改性后涂膜防腐蚀性能更好。在前期研究的基础上,使用IPDA-E44/PEGDGE-PEPDMS-CGE水性环氧固化剂和一种水性环氧树脂3EE101W,加入合适的颜填料、水性助剂制备了一种室温固化水性环氧防腐底漆。首先探究了固化剂活泼氢与环氧基摩尔比为0.9时,涂膜机械性能和防腐蚀性能最好。然后,通过吸水率、EIS等测试,确定了底漆的最佳颜料体积浓度(PVC)为30%。最后,考察了涂膜防腐蚀性能随着浸泡时间的变化以及其跟市售水性环氧固化剂之间的对比情况,结果显示涂膜在30天3.5 wt%Na Cl溶液浸泡后,仍能保持较大的阻抗和较好的漆膜状态,其机械性能、耐水性和防腐蚀性能已经达到甚至优于市售的两款水性环氧固化剂。