机械法、相反转法和化学改性法是环氧树脂水性化制备的主要方法。本文重点介绍化学改性法。此法主要是通过打开环氧树脂分子中的环氧键，引入极性基团(如磺酸基、羧基、胺基和聚醚等)或者通过自由基引发接枝反应将极性基团引入环氧树脂分子骨架中，这些亲水性基团或者具有表面活性的链段能帮助环氧树脂在水中分散，使其具有水分散性或水溶性。由于引入极性基团类型的不同，化学改性法又可分为酯化法、醚化法和接枝反应法。
1.1 酯化法
常用酯化法有:1)环氧树脂与不饱和脂肪酸反应成环氧酯，再与不饱和二元酸(酐)和环氧树脂上的脂肪酸双键通过加成反应而生成富含羧基的化合物，最后用胺中和成水溶性树脂;2)环氧树脂与磷酸反应生成环氧酸酯，再与胺中和含富马酸基团的树脂从而制得1种稳定的水性分散体;3)环氧树脂与丙烯酸反应开环酯化，然后用胺类水解中和，或者采用环氧树脂与丙烯酸酯发生酯基转移反应，生成丙烯酸改性环氧树脂，该法制得的水乳体系可用作罐内表涂料;4)采用亚硫酸钠与环氧基化合物反应制得水性化环氧树脂。
1.2 醚化法
该法是由环氧树脂与羧基苯酸甲酯或对氨基苯甲酸进行反应，经水解中和而制得，此外也有采用环氧树脂与巯基乙酸进行醚化，后经水解中和而制得。中科院化学所张肇英等人采用对氨基苯甲酸与环氧树脂反应制得1种水性环氧树脂，其水性环氧涂料性能非常好。
1.3 接枝共聚反应法
