水的基本特性

不燃，无毒，无污染

  经济性，资源可持续

  0℃结冰、100℃沸腾

  极性强，溶解和分散离子物质

  溶解少量氧气和其他气体

  中性、酸性或碱性环境多功能性

  高化学反应性，水解和腐蚀

  生物必需性

 水的本质

两种元素，三个原子；

四个杂化轨道来自于氧2s,2px, 2py和2pz原子轨道，从氧核向外指向四面体的角；

不对称的电荷分布，成为极性分子（α=114°29′，β= 104° 27′）；

分子间氢键，氢核与邻近水分子的孤对负电荷相互作用，产生一个能量约为分子O- H键十分之一的氢键。

水溶液结构

液态水是一种高度组织化的物质。

液态水中分子的详细排列是不确定的。基于六角形的冰结构，每个水分子都与四个相邻的水分子相连接。

由冰的结构衍生而来，一些额外的分子占据间隙空间与氢键网络中的分子交换，水分子的相邻分子平均数量从冰的4个增加到液体冰点的4.4个。水密度比冰大。

水具有已知最高的介电常数之一，在25°C时为78。介质介电常数越高，分离相反电荷所需的能量越低，使水成为离子物质的有效溶剂的因素之一。

有机树脂水性化原理

水性化技术原理：聚合物分子被亲水性物质包覆/化学接枝亲水性基团，（或中和后）可用水稀释。

外乳化：在水相加入乳化剂（离子型or非离子型）形成胶束，通过乳液聚合而成乳胶；或加入亲水性物质，通过相反转乳化而得。通常称为乳液。

自乳化：在聚合物分子上接枝亲水性基团（-COOH,-CH2-CH2-O-,-NH2等），（或中和后）可用水稀释。通常称为分散体。

水性树脂宏观形态

宏观形态（乳状液、微透明分散液、透明溶液）

大多数水溶性树脂，不是真正溶于水（除聚乙烯醇、纤维素、聚丙烯酸），而是在有机溶剂的胺盐溶液经水稀释后，形成相对稳定的聚合物胶体分散溶液。

水性树脂微观形态

非均相体系：乳胶粒子、聚合物聚集体微粒

游离亲水性物质、中和剂、助溶剂等

水性树脂稀释粘度变化—水性分散体、水性树脂

水性树脂稀释过程存在粘度峰

水性分散体不存在粘度峰，相比于树脂溶液，粘度变化大

水性树脂稀释粘度变化—水性树脂

水性树脂粘度还与分子量、助溶剂极性和量有关。

水性树脂中溶剂的分布

溶剂不均匀分布于水相和聚合物相；影响体系粘度、微粒聚集成膜、水分挥发和稳定

水性工业涂料干燥过程

水与有机溶剂挥发

强的相互作用偏离拉乌尔定律

相对湿度影响水分挥发，对溶剂影响小

会有共沸效应

水的热容和汽化热异常大

（沸点，醋酸丁酯（126℃）挥发比正丁醇（118℃）快）

湿阶段

混合溶剂挥发速度受控于蒸气压、表面温度、相对湿度、空气速度、和表面积与体积比等因素影响。与漆膜厚度是一次方关系。

干阶段

混合溶剂挥发速度决定于溶剂分子扩散速度。与漆膜厚度是二次方关系。

水性涂料涂膜致密性

成膜过程涉及微粒间和分子间扩散

水性涂料涂膜结构及组成

非均相致密涂膜；存在不同物质的富集区；亲水性物质/基团仍部分残留在涂膜中。

水性工业涂料的腐蚀

闪锈概念和评价

ISO12944-4 defines flash rusting as ‘slight rust formation on a preparedsteel  surface soon afterpreparation’ 译：在处理好的钢表面快速形成的轻微锈蚀

ASTMD 610-85 （1989）评定涂漆钢表面生锈程度的标准试验方法

涂料“闪锈”影响因素       

水性聚合物类型（重要因素）   

成膜过程中的相对湿度（非常重要的因素）           

体系pH值（低重要性的因素）

金属类型（重要因素）金属焊缝处（埋弧焊）＞铸铁>碳钢

水性工业涂料应用经典范例—电泳涂装

适应复杂形状件全面涂装、成膜均匀、膜薄高性能、自动化。