目前常用的环氧树脂涂料大部分是溶剂型，其中的有机挥发物大多属于易燃易爆及有毒物质。如直接排放到大气中，在紫外线辐射下会产生光烟雾或形成酸雨，对环境造成严重污染［1］。因此，对环氧树脂涂料的水性化研究具有重要意义。因环氧树脂较脆，其力学性能不够完善［2］，而纳米TiO2颗粒小，具有极强的表面活性，与环氧树脂结合可明显提高涂层的结合力、硬度和拉伸强度［3］。通过化学接枝改性法，将甲基丙烯酸乙酯接枝到环氧树脂上使其获得亲水基而水性化，并添加纳米TiO2，使制备的涂料具有较好的拉伸强度，良好的附着力，较高的热稳定性和耐水、耐酸碱性能。

1 实验部分
1.1 主要原料
环氧树脂E-44，沈阳正泰防腐材料有限公司；过氧化苯甲酰，沈阳华特化学有限公司；甲基丙烯酸乙酯，沈阳德美化工有限公司；乙二胺，沈阳有机化工股份有限公司；纳米TiO2（30～50 nm），上海润和纳米材料公司。
1.2 主要仪器与设备
数显恒温水浴锅，HH-4 型，常州国华电器厂；傅里叶红外光谱，FT2000 型， 美国尼高力公司；热重测试仪，STA449C 型， 德国耐驰公司； 拉伸试验机，XLD-1KN 型，承德试验机有限责任公司。
1.3 制备工艺
在装有搅拌器、滴液漏斗、冷凝管及温度计的四口烧瓶中依次加入一定量的E-44， EMA，BPO，控制反应温度和反应时间制备接枝共聚物；接着加入一定量的氨水和蒸馏水，调节pH 值为7 左右得乳液，室温保存。后依次加入纳米TiO2、二甲基硅油， 高速搅拌即得环保型纳米TiO2改性水性环氧涂料，与相应的固化剂乙二胺配量使用。配方见表1 所示。

1.4 性能检测
傅里叶红外光谱仪检测内部基团；热重测试仪检测其热稳定性；吸水率根据GB/T 1738-1979《绝缘漆漆膜吸水率测定法》标准测定； 附着力按照GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》标准测定；贮存稳定性根据GB/T 6753.3-1986《涂料贮存稳定性试验方法》进行测定； 拉伸强度根据GB/T 16421-1996《塑料拉伸性能小试样试验方法》标准测定；耐水性根据GB/T 1733-1993《漆膜耐水性测定法》标准测定； 耐酸性和耐碱性根据GB/T1763-1979《漆膜耐化学试剂性测定法》标准测定。

2 结果与讨论
2.1 正交设计实验
水平因素见表2 所示，正交实验见表3 所示。



2.2 正交实验结果
由表3 可知，通过正交实验的极差分析，各因素对涂膜的平均拉伸强度的影响顺序是：A>B>C>D>E。故佳方案为A3B2C2D2E3。即固化剂乙二胺为10%，EMA 为3%，BPO 为2%， 反应温度70 ℃，反应时间60 min。