CN102432766A - 一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物及其制备方法，它是分两步合成的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物：先制得特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，再在其中用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份进行自由基聚合而成，其Mn≥1万，溶剂含量低，固体含量高，粘度低，酸价低，特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0。可配制双组分水性聚氨酯涂料，也可配制水性氨基烘烤涂料，漆膜光泽高，耐候防腐，VOC低，适用范围广，制备工艺稳定易控。
Description
技术领域
本发明涉及一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物及其制备方法。
背景技术
含羟基水性丙烯酸酯聚合物由于其涂膜高光泽、保色性好、耐候性好，而被广泛应用于双组分水性聚氨酯涂料和氨基烘烤涂料领域。含羟基的水性丙烯酸酯聚合物如按合成工艺分类，一般可以分为乳液型和水分散体型，前者，分子量高、溶剂含量低，但存在粒径粗、涂膜光泽不高、与氨基树脂相容性不好的缺陷；后者，粒径小、固化后涂膜有更高的光泽、与氨基树脂等也有更好的相容性，但是，溶剂含量较高、水分散体粘度较大、固含量一般只有降至30～35％(重量)才能使水分散体具有较好的流动性和施工性。目前为了满足环保政策要求，同时为了满足双组分水性聚氨酯涂料获得更好的涂膜性能的需要，采用多种方法降低含羟基的丙烯酸酯聚合物水分散体的溶剂含量。例如，采用抽真空的方法降低溶剂含量，但是存在抽出溶剂不易回收利用，制备成本高，抽除过程不易控制，容易引起粘度剧增甚至胶化等问题；又如，采用在合成过程中，选择特殊的引发剂、链转移剂和助溶剂并通过控制一定的反应条件，降低树脂分子量，降低反应粘度，以达到减少有机溶剂含量的目的，虽然此方法可以有效的减少溶剂含量，但以牺牲分子量为代价，通常数均分子量被降至5000以下，而且在合成过程中，控制分子量分布亦有难度，因此，对涂膜外观及性能产生较大影响。
发明内容
本发明的第一个目的是：提供一种既具备水分散体型的分散性、高光泽优点，又具备乳液型的低溶剂含量和较高分子量优点的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物。
实现本发明第一个目的的技术方案是：一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其特征在于，它是分两步合成的，即先制得特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，再在其中用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份进行自由基聚合而成，其中，特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0；
所述特定的含羟基丙烯酸酯水分散体是用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份进行自由基聚合，再用中和剂中和、加水分散形成的，其羟值为80～160mgKOH/g，酸价为15～60mgKOH/g，水分散体的固体含量为30～40％(重量)，数均分子量为5000～20000；
所述含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒径＜500nm，羟值为80～160mgKOH/g，酸价为14～25mgKOH/g，固体含量为45～55％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1500～3000mpa.s，数均分子量为10000～100000，玻璃化转变温度为-20℃～40℃。
上述含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其所述含羟基丙烯酸类单体为(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；所述丙烯酸类单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或两种；所述丙烯酸烷基酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔丁基中的一种或几种；所述助溶剂是异丙醇、丙二醇甲醚、石脑油、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚中的一种或几种；所述中和剂是二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、氨水中的一种或几种。
本发明的第二个目的是：提供一种便于操作的制备既具备水分散体型的分散性、高光泽优点，又具备乳液型的低溶剂含量和较高分子量优点的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的方法。
实现本发明第二个目的的技术方案是：一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的制备方法，其特征在于，分两步合成的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，即先制得特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，再在其中用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份进行自由基聚合而成，其中特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0；
所述特定的含羟基丙烯酸酯水分散体是用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份进行自由基聚合，再用中和剂中和、加水分散形成的，其羟值为80～160mgKOH/g，酸价为15～60mgKOH/g，水分散体的固体含量为30～40％(重量)，数均分子量为5000～20000；
所述含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒径＜500nm，羟值为80～160mg
KOH/g，酸价为14～25mgKOH/g，固体含量为45～55％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1500～3000mpa.s，数均分子量为10000～100000，玻璃化转变温度为-20℃～40℃；
具体制备步骤如下：
①制备特定的含羟基丙烯酸酯水分散体
按含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份的配方准备原料；
在反应容器中加入部分配方量的助溶剂，搅拌升温至70～150℃后，滴加由全部配方量的单体和部分配方量的引发剂组成的混合物，滴加时间为2～3h，滴加完毕保温0.5～1小时，再在70～150℃下滴加由剩余的引发剂与剩余的助溶剂组成的混合物，滴加0.5～1小时，再保温反应2～3h得到含羟基的丙烯酸酯树脂，降温至≤90℃后，加入中和剂进行中和反应20～30分钟，再加去离子水搅拌分散至少30分钟，出料即为特定的含羟基的丙烯酸酯水分散体，其羟值为80～160mgKOH/g，酸价为15～60mgKOH/g，水分散体的固体含量为30～40％(重量)，数均分子量为5000～20000；
②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物
按含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份的配方准备原料；
在反应器中加入按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体和部分配方量的去离子水，搅拌升温至80～90℃，在此温度下滴加全部配方量的单体的混合物，滴加时间为2～3h，同时滴加配方量的过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂与剩余配方量的去离子水的混合物，滴加时间为3～4h，滴加完再保温反应2～3h，停止反应，降温至≤50℃，出料即为含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0；
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒径＜500nm，羟值为80～160mgKOH/g，酸价为14～25mgKOH/g，固体含量为45～55％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1500～3000mpa.s，数均分子量为10000～100000，玻璃化转变温度为-20℃～40℃。
上述含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的制备方法中，所述含羟基丙烯酸类单体为(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；所述丙烯酸类单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或两种；所述丙烯酸烷基酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔丁基中的一种或几种；所述助溶剂是异丙醇、丙二醇甲醚、石脑油、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚中的一种或几种；所述中和剂是二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、氨水中的一种或几种。
本发明的技术效果是：本发明技术方案的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物它是分两步合成的，即先制得特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，再在其中用不同的丙烯酸单体、不同的引发剂进行自由基聚合得到的，它是既具备水分散体型的分散性、高光泽优点，又具备乳液型的低溶剂含量和较高分子量优点的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物。在原料中无需使用链转移剂等助剂或加大引发剂用量，也不需要抽除溶剂，就可以既不会降低树脂的分子量，又可以降低溶剂含量，使含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的溶剂含量低于10％，粘度为1500～3000mpa.s，固体含量达到45～55％，粒子粒径＜500nm，数均分子量≥10000，克服了现有水分散体型和乳液型产品的缺欠，便于施工，有利于提高涂料的性能；由于含羟基的水性丙烯酸酯聚合物分子量适中，粒子粒径小，有利于涂膜的均匀致密，减少了小分子物质对涂膜固化的影响，提高了涂膜的综合性能，既可与氨基树脂配制稳定的烘烤型涂料，也可与亲水性异氰酸酯组分配制高性能水性聚氨酯涂料，具有较高光泽和硬度，优良的耐候性等性能，适用性较广；本发明技术方案提供的制备方法，由于省去抽除溶剂的工序，没有使用链转移剂等助剂或加大引发剂用量，不仅便于操作，能确保产品质量，还降低了生产成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述，但不受此限制。
各实施例所用原料均为涂料行业通用的工业品，可以通过商业渠道购得。
实施例1
①制备特定的含羟基丙烯酸酯水分散体
按含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份的配方准备原料，具体配方见表1；
表1
在反应容器中加入100重量份的助溶剂，搅拌升温至100～110℃后，滴加由全部配方量的单体和6重量份的引发剂组成的混合物，滴加时间为3h，滴加完毕保温0.5～1小时，再在100～110℃下滴加由剩余的引发剂与剩余的助溶剂组成的混合物，滴加0.5～1小时，再保温反应2～3h得到含羟基的丙烯酸酯树脂，降温至90℃后，加入中和剂二甲基乙醇胺11.1重量份进行中和反应20～30分钟，再加去离子水搅拌分散30分钟，出料即为特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，其羟值为133.6mgKOH/g，酸价为37.7mgKOH/g，水分散体的固体含量为35％(重量)，数均分子量为8342；
②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物
按用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份的配方准备原料，具体配方见表2；
表2
在反应器中加入按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体295.1重量份和部分配方量的去离子水71.0重量份，搅拌升温至86℃，在此温度下滴加全部配方量的单体的混合物，滴加时间为3h，同时滴加配方量的过硫酸铵引发剂与剩余配方量的去离子水的混合物，滴加时间为4h，滴加完再保温反应2h，停止反应，降温至50℃，出料即为含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其中，按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为295.1×35％∶(32+73+45+1.05)＝103.3/151.05＝1∶1.46
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒子粒径91nm，羟值108.5mgKOH/g，酸价为15.3mgKOH/g，固体含量为48.2％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为2300mpa.s，数均分子量为37465，玻璃化转变温度为30℃，在50℃储存1个月无变化。
实施例2
基本与实施例1相同，不同点是：②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物时，甲基丙烯酸羟乙酯用量为49.5重量份，甲基丙烯酸甲酯为61.5重量份，丙烯酸丁酯为39重量份；
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒子粒径130nm，羟值为138.2mgKOH/g，酸价为15.3mgKOH/g，固体含量为48.5％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为2600mpa.s，数均分子量为29438，玻璃化转变温度为32℃，在50℃储存1个月无变化。
实施例3
①制备特定的含羟基丙烯酸酯水分散体
基本与实施例1相同，不同点是：丙烯酸9.2重量份，甲基丙烯酸甲酯34.8重量份，丙烯酸丁酯92重量份，二甲基乙醇胺中和剂10.8重量份；
制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，其羟值为133.6mgKOH/g，酸价为34.7mgKOH/g，水分散体的固体含量为36％(重量)，数均分子量为9598；
②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物
基本与实施例1相同，不同点是：按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体286.9重量份，甲基丙烯酸甲酯45重量份，丙烯酸丁酯73重量份，去离子水67.8重量份，其中，按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为286.9×36％∶(32+45+73+1.05)＝103.3/151.05＝1∶1.46；
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒子粒径160nm，羟值为108.5mgKOH/g，酸价为14.1mgKOH/g，固体含量为50.1％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为2900mpa.s，数均分子量为40063，玻璃化转变温度为0℃，在50℃储存1个月无变化。
实施例4
①制备特定的含羟基丙烯酸酯水分散体
配方见表3
表3
在反应容器中加入100重量份的助溶剂丙二醇甲醚，搅拌升温至140～150℃后，滴加由全部配方量的单体与引发剂3重量份的叔丁基过氧化苯甲酸和3重量份过氧化二叔丁基组成的混合物，滴加时间为3h，滴加完毕保温1小时，再在140～150℃下滴加由剩余引发剂0.6重量份的过氧化二叔丁基与20重量份的助溶剂丙二醇丁醚组成的混合物，滴加1小时，再保温反应3h得到含羟基的丙烯酸酯树脂，降温至90℃后，加入中和剂二甲基乙醇胺12.4重量份进行中和反应20～30分钟，再加去离子水搅拌分散30分钟，出料即为特定的含羟基的丙烯酸酯水分散体，其羟值为137.8mgKOH/g，酸价为55.5mgKOH/g，水分散体的固体含量为35％(重量)，数均分子量为9314；
②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物
按用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份的配方准备原料，具体配方见表4；
表4
在反应器中加入按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体295.1重量份和部分配方量的去离子水66.7重量份，搅拌升温至86℃，在此温度下滴加全部配方量的单体的混合物，滴加时间为3h，同时滴加配方量的过硫酸铵引发剂与剩余配方量的去离子水的混合物，滴加时间为4h，滴加完再保温反应2h，停止反应，降温至50℃，出料即为含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其中，按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为295.1×35％∶(32+20+45+1.05)＝103.3/151.05＝1∶1.46；
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒子粒径91nm，羟值为110mgKOH/g，酸价为22.5mgKOH/g，固体含量为48.6％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为2300mpa.s，数均分子量为37465，玻璃化转变温度为11℃，在50℃储存1个月无变化。
实施例5
①制备特定的含羟基丙烯酸酯水分散体
配方见表5
表5
在反应容器中加入50重量份的助溶剂异丙醇和50重量份的丙二醇甲醚，搅拌升温至80～90℃后，滴加由全部配方量的单体和引发剂6重量份的偶氮二异丁腈组成的混合物，滴加时间为3h，滴加完毕保温0.5～1小时，再在80～90℃下滴加由剩余引发剂0.6重量份的偶氮二异丁腈与20重量份的助溶剂丙二醇甲醚组成的混合物，滴加0.5～1小时，再保温反应2～3h得到含羟基的丙烯酸酯树脂，在80～90℃加入中和剂三乙醇胺12.4重量份进行中和反应20～30分钟后，加去离子水搅拌分散30分钟，出料即为特定的含羟基的丙烯酸酯水分散体，其羟值为133.6mgKOH/g，酸价为36.9mgKOH/g，水分散体的固体含量为38％(重量)，数均分子量为7268；
②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物
按用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份的配方准备原料，具体配方见表6；
表6
在反应器中加入按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体271.8重量份和部分配方量的去离子水83.6重量份，搅拌升温至86℃，在此温度下滴加全部配方量的单体的混合物，滴加时间为3h，同时滴加配方量的过硫酸铵引发剂与剩余配方量的去离子水的混合物，滴加时间为4h，滴加完再保温反应2h，停止反应，降温至50℃，出料即为含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其中，按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为271.8×38％∶(39+11+70+30+1.05)＝103.3/151.05＝1∶1.46；
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒子粒径91nm，羟值为120mgKOH/g，酸价为15mgKOH/g，固体含量为49.2％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1800mpa.s，数均分子量为30117，玻璃化转变温度为-14℃，在50℃储存1个月无变化。
实施例6检测本发明含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的应用性能
(一)配制双组分水性聚氨酯清漆
①清漆配方见表7
表7
②具体制漆操作
将表7配方量的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物加入到分散釜中，开动高速搅拌机，加入配方量的消泡剂和流平剂混合均匀，再加入部分去离子水混合均匀，此时分散机转速控制在400～500转/分钟范围，搅拌时间至少10分钟。停止搅拌，即为双组分水性聚氨酯清漆的羟基组分，待消泡后，加入异氰酸酯类固化剂Bayer 305混合均匀，加去离子水调制施工固体分备用；
③制备检测用样板
将上述制得的清漆喷涂于打磨后的马口铁板上，喷涂后常温表干20min，再80℃烘烤30min后，干膜厚度20±2μm，室温下再放置两天后，用于测试耐冲击、附着力、柔韧性、铅笔硬度、耐酒精擦拭性能；
将上述制得的清漆喷涂于表面除尘的玻璃板的一面，玻璃板的另一面涂有无光黑色涂膜，喷涂后常温表干20min，再80℃烘烤30min后，干膜厚度20±2μm，室温下再放置两天后，用于测试光泽；
④按涂料工业相关国家标准检测上述样板涂膜性能，检测结果列于表8。
表8
| 颜色及外观 | 透明、平整、光滑 |
| 光泽(60°)，％ | 88 |
| 耐冲击，cm | 50 |
| 附着力(划格)，级 | 1 |
| 柔韧性(mm)， | 1 |
| 铅笔硬度， | 2H |
| VOC，g/L | 196 |
| 耐酒精擦拭，次 | ＞200 |
(二)配制水性氨基烘烤黑漆
①烘烤漆配方见表9
表9
②具体制漆操作
将表9配方量的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物加入到分散釜中，开动高速搅拌机，加入配方量的氨基树脂、消泡剂和流平剂混合均匀，再加入部分去离子水混合均匀，此时分散机转速控制在400～500转/分钟范围，搅拌时间至少10分钟。加入炭黑、沉淀硫酸钡、磷酸锌粉料，高速搅拌速度控制在600～800转/分钟，搅拌均匀后进行研磨，细度≤20μm，补入部分去离子水，出料，待消泡后，即为水性氨基烘烤黑漆，备用；
③制备检测用样板
检测所用样板：钢板尺寸10cm×5cm，表面经除油、打磨后，喷涂上述制得的烘烤黑漆先表干20min，再于140℃烘烤30min，干膜厚度20±2μm，用于测试耐冲击、附着力、柔韧性、铅笔硬度、耐酒精擦拭性能；
将上述制得的烘烤黑漆喷涂于表面除尘的玻璃板表面，喷涂后常温表干20min，再140℃烘烤30min，干膜厚度20±2μm，用于测试光泽；
④按涂料工业相关国家标准检测上述样板涂膜性能，检测结果列于表10。
(三)配制对比用的水性氨基烘烤黑漆
与(二)基本相同，不同点是：①烘烤漆配方中，分别用现有的市售品羟基丙烯酸酯乳液和羟基丙烯酸酯水分散体取代本发明的含羟基的丙烯酸酯聚合物(实施例3制)。检测结果列于表10。
表10
由表9和表10可以看出，通过配制上述涂料对本发明的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物进行应用性能检测的结果表明：本发明技术方案制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物可以与水性异氰酸酯固化剂配制双组分水性聚氨酯清漆，也可和氨基树脂配制高温烘烤漆；漆膜光泽高，耐候性防腐性优良；兼备现有的水分散型和乳液型同类产品的优点。
Claims (4)
1.一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其特征在于，它是分两步合成的，即先制得特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，再在其中用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份进行自由基聚合而成，其中，特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0；
所述特定的含羟基丙烯酸酯水分散体是用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份进行自由基聚合，再用中和剂中和、加水分散形成的，其羟值为80～160mgKOH/g，酸价为15～60mgKOH/g，水分散体的固体含量为30～40％(重量)，数均分子量为5000～20000；
所述含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒径小于500nm，羟值为80～160mgKOH/g，酸价为14～25mgKOH/g，固体含量为45～55％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1500～3000mpa.s，数均分子量为10000～100000，玻璃化转变温度为-20℃～40℃。
2.根据权利要求1所述的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，其特征在于，所述含羟基丙烯酸类单体为(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；所述丙烯酸类单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或两种；所述丙烯酸烷基酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔丁基中的一种或几种；所述助溶剂是异丙醇、丙二醇甲醚、石脑油、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚中的一种或几种；所述中和剂是二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、氨水中的一种或几种。
3.一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的制备方法，其特征在于，分两步合成含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，即先制得特定的含羟基丙烯酸酯水分散体，再在其中用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份进行自由基聚合而成，其特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0；
所述特定的含羟基丙烯酸酯水分散体是用含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份进行自由基聚合，再用中和剂中和、加水分散形成的，其羟值为80～160mgKOH/g，酸价为15～60mgKOH/g，水分散体的固体含量为30～40％(重量)，数均分子量为5000～20000；
所述含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒径＜500nm，羟值为80～160mgKOH/g，酸价为14～25mgKOH/g，固体含量为45～55％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1500～3000mpa.s，数均分子量为10000～100000，玻璃化转变温度为-20℃～40℃；
具体制备步骤如下：
①制备特定的含羟基丙烯酸酯水分散体
按含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸类单体1～5重量份，丙烯酸烷基酯类单体20～50重量份，引发剂1～5重量份，助溶剂20～40重量份的配方准备原料；
在反应容器中加入部分配方量的助溶剂，搅拌升温至70～150℃后，滴加由全部配方量的单体和部分配方量的引发剂组成的混合物，滴加时间为2～3h，滴加完毕保温0.5～1小时，再在70～150℃下滴加由剩余的引发剂与剩余的助溶剂组成的混合物，滴加0.5～1小时，再保温反应2～3h得到含羟基的丙烯酸酯树脂，降温至≤90℃后，加入中和剂进行中和反应20～30分钟，再加去离子水搅拌分散至少30分钟，出料即为特定的含羟基的丙烯酸酯水分散体，其羟值为80～160mgKOH/g，酸价为15～60mgKOH/g，水分散体的固体含量为30～40％(重量)，数均分子量为5000～20000；
②制备含羟基的水性丙烯酸酯聚合物
按含羟基丙烯酸类单体10～30重量份，丙烯酸烷基酯类单体30～50重量份，过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂0.1～0.5重量份，去离子水30～50重量份的配方准备原料；
在反应器中加入按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体和部分配方量的去离子水，搅拌升温至80～90℃，在此温度下滴加全部配方量单体的混合物，滴加时间为2～3h，同时滴加配方量的过硫酸铵和/或过硫酸钾引发剂与剩余配方量的去离子水的混合物，滴加时间为3～4h，滴加完再保温反应2～3h，停止反应，降温至≤50℃，出料即为含羟基的水性丙烯酸酯聚合物，按步骤①方法制得的特定的含羟基丙烯酸酯水分散体与在其中进行自由基聚合所用单体及引发剂的重量份比，按固体计为1∶1.40～2.0；
制得的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的粒径＜500nm，羟值为80～160mgKOH/g，酸价为14～25mgKOH/g，固体含量为45～55％(重量)，溶剂含量＜10％(重量)，粘度为1500～3000mpa.s，数均分子量为10000～100000，玻璃化转变温度为-20℃～40℃。
4.根据权利要求3所述的含羟基的水性丙烯酸酯聚合物的制备方法，其特征在于，所述含羟基丙烯酸类单体为(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；所述丙烯酸类单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或两种；所述丙烯酸烷基酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔丁基中的一种或几种；所述助溶剂是异丙醇、丙二醇甲醚、石脑油、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚中的一种或几种；所述中和剂是二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、氨水中的一种或几种。
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