制备水性环氧树脂方法目前有3种：机械法、化学改性法和相反转法，受重视的是较为有效的相反转法。其实技术含最高的当数化学改性法，只是由于其经济上成本高、技术上难度大，应用推广才受阻，随着技术的发展它终将成为主流。

    环氧树脂水性化的化学改性法，就是通过对环氧树脂分子进行改性，将离子基团或极性基团引入到环氧树脂分子的非极性链上，使它成为亲水亲油的两亲性聚合物，从而具有表面活性剂的作用。这类改性后的高聚物又称离聚体(ionomer)。当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件就可形成稳定的水性环氧树脂乳液。用化学改性的方法制备的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的尺寸很小，约为几十到几百个纳米；但化学改性法的制备步骤不易控制，产品的成本也较高。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，自乳化型水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型3种。

    阴离子型通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。其中功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中；自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。

    阳离子型含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂，再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少，这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物，两个组分混合后体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。

    非离子型通过含亲水性的聚氧乙烯链段的羟基或胺基与环氧树脂分子中的环氧基反应，将聚氧乙烯链段引入到环氧树脂分子链中，得到含非离子亲水链段的水性环氧树脂，该改性的环氧树脂分散在水相中形成的体系具有很好的稳定性，分散相粒子的平均粒径小于1um，该分散体系与水性环氧固化剂混合后的适用期也有所延长。同时在引入聚氧乙烯链段后，交联固化后的网链分子量有所提高，交联密度下降，形成的涂膜有一定的增韧作用。