水性環氧涂料體系的固化和成膜機理與一般聚合物乳液涂料的成膜有很大的區別，同時與溶劑型環氧涂料的成膜也有很大的區別。聚合物乳液涂料的成膜為物理或物理化學過程，聚合物乳液中的聚合物顆粒具有較低的玻璃化溫度，在水蒸發后形成緊密堆積結構，在毛細管壓力作用下聚結成膜。環氧樹脂涂料為反應型的雙組份涂料，其成膜過程既有物理過程又有化學過程。在溶劑型環氧體系中，環氧樹脂與固化劑都已分子形式處于溶液中，體系是均相的，因而固化十分完全，所形成的涂膜是均相的。

　　水性環氧涂料為多相體系，環氧樹脂為分散相，胺固化劑為連續相，首先在界面上發生固化反應，同時固化劑逐漸擴散到環氧樹脂中，進一步使環氧樹脂固化，所以水性環氧體系的固化是由擴散過程控制的，是否固化完全取決于分散相的粒徑和分散相環氧顆粒的黏度以及玻璃化溫度等因素。

　　(1) 分散相的粒徑 歷經越小，固化越趨于完全。

　　(2) 分散相環氧顆粒的黏度和玻璃化溫度 Ⅰ型水性環氧體系中分散相環氧樹脂處于液態，但隨著固化反應的進行，環氧顆粒表層的黏度不斷增大，甚至成為固體，其玻璃化溫度也會逐漸上升，使固化劑的擴散越來越困難。Ⅱ型水性環氧體系中，環氧顆粒為含溶劑的高粘度的溶液，隨著固化反應的進行，也會形成擴散的壁壘。

　　(3) 胺固化劑和環氧樹脂的相容性 兩者的相容性越好，固化劑越容易向環氧樹脂內擴散，越有利于固化。環氧樹脂是親油的，其親水親油平衡值為3左右。而多胺固化劑則是親水的，具有水溶性。因此，為改善兩者的相容性，通常胺固化劑為環氧多胺加成物。

　　在成膜過程中，隨著水分的蒸發，環氧樹脂與胺固化劑形成緊密堆積。如果這時環氧顆粒仍是液態或其玻璃化溫度仍低于室溫，環氧樹脂與固化劑的相容性良好，則形成均相透明和有光澤的膜。反之，如放置時間太長，環氧顆粒的玻璃化溫度升高，就可能形成不完全均相的膜，透明度和光澤度降低，甚至不能成膜。成膜固化反應繼續進行，完全固化可能要10到15天。顯然，固化反應的速度太快，不利于成膜。通過使用固化促進劑加速水性環氧體系成膜的研究能證明這一點。在研究中發現，使用固化促進劑后，固化反應加快，環氧顆粒表面很快固化，使胺固化劑難以擴散到內部，形成的膜明顯地呈兩相分部結構。

　　水性環氧涂料的固化和成膜直接影響涂膜的性能，如硬度、光澤、耐水性和耐溶劑性。要保證涂膜完全固化，首先是使分散相的粒徑盡可能的小，其次是少量的溶劑可起到成膜助劑的作用，有利于提高涂膜的質量。同時應提高胺固化劑和環氧樹脂的相容性。