本文用化学改性法将亲水性的基团磺酸基等引入到双酚A型环氧树脂的结构中,制得具有较高磺化度的环氧树脂。该树脂链段中含有大量的亲水性磺酸基,加水后能形成稳定的水分散体系。实验采用直接法和间接法制得磺化环氧树脂,直接法采用两种不同的磺化剂浓硫酸和氯磺酸,分别对环氧树脂直接进行磺化,讨论磺化剂用量对产物结构、磺化度、表面性能、泡沫性能和分散性能的影响。间接法则用亚硫酸钠作为磺化剂先对双酚A进行磺甲基化,在双酚A结构中引入甲基磺酸基,使之具有亲水性,再将磺甲基化的双酚A与环氧氯丙烷反应,合成带有甲基磺酸基的水性环氧树脂,其中双酚A的磺甲基化是制备该水性环氧体系的关键,重点研究酚醛比例、磺化剂用量对产物固含量、水溶性、表面性能、粘度和粒径的影响。1.核磁共振法同时测定环氧树脂的聚合度和官能度本文对双酚A型环氧树脂1H-NMR谱中环氧质子峰,芳环质子峰和亚甲基次甲基质子峰,甲基质子峰四者的峰面积列方程组,可以同时测定出环氧树脂的聚合度n和官能度F。,从而得到环氧树脂的分子量M。和环氧当量EEW。2.浓硫酸磺化环氧树脂用浓硫酸与不同类型的环氧树脂E-20、E-44、E-51进行磺化反应,得到一系列不同磺化度的磺化环氧树脂。采用NMR对产物的结构进行表征,研究了物料配比对产物的动态表面张力,临界胶束浓度,泡沫性能和分散性能的影响。结果表明,环氧树脂的甲基被磺化,苯环未被磺化,磺化度范围为288%-945%；环氧树脂与酸的摩尔比为1：10的时候,产物的磺化度最低；环氧树脂的分子量越小,磺化度就越低。产物的溶液浓度越高,磺化度越小,环氧树脂分子量越大,其动态表面活性越高,且CMC值越小。磺化环氧树脂的起泡性能较低,泡沫稳定性较好。对同一系列磺化环氧树脂,随着分子中-S03-基团含量增加,起泡性能降低,泡沫稳定性增强。其分散性能较低,分散稳定性较好,随着磺化度、环氧树脂分子量的增加,分散性能逐渐增强。3.氯磺酸磺化环氧树脂用氯磺酸做磺化剂对环氧树脂进行磺化得到一系列的磺化环氧树脂CE,采用IR对产物的结构进行表征,研究了物料配比对产物的动态表面张力,临界胶束浓度,泡沫性能和分散性能的影响。结果表明,环氧树脂与酸的摩尔比为1：6的时候,产物的平均磺化度最高；环氧树脂的分子量越大,磺化度就越低。产物的溶液浓度越高,磺化度越小,环氧树脂分子量越大,其动态表面活性越高,且CMC值越小。磺化环氧树脂CE的起泡性能较低,泡沫稳定性较好。其分散性能较低,分散稳定性较好。4.磺甲基化环氧树脂的合成用亚硫酸钠作为磺化剂先对双酚A进行磺甲基化,在双酚A结构中引入甲基磺酸基,使之具有亲水性,再将磺甲基化的双酚A与环氧氯丙烷反应,合成带有甲基磺酸基的水性环氧树脂。通过研究不同磺化剂制得的磺甲基化双酚A的水溶性和稳定性,确定了亚硫酸钠较适合作为双酚A磺甲基化反应的磺化剂。探讨了酚醛比例和磺化剂用量对磺甲基化双酚A的表面张力和粘度的影响,研究发现当酚醛比例过大时,反应不完全；磺化剂的用量对磺化产物的表面张力和粘度的影响不大,酚醛比例才是影响磺化产物表面张力和粘度大小的关键因素,酚醛比例越大,产物的表面张力和粘度就越大；所得产物均易溶于中性和碱性水中。研究了物料配比对磺甲基化环氧树脂ECHNA的水溶性、表面性能、粘度和粒径的影响,不同物料比所得产物的表面张力和粘度都相差不大,而ECHNA乳液的平均粒径随着ECH用量的增加而增大,其中ECHNA-32的粒径分布最窄,而ECHNA-51的粒径分布达到1；所得产物可均匀分散于水中。