CN107722186A - 羟基丙烯酸树脂分散体及用其制备的水性涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种羟基丙烯酸树脂分散体及用其制备的水性涂料，采用两步聚合得到树脂，之后加胺中和，加水分散该树脂，得到稳定储存的具有核壳结构的羟基丙烯酸树脂分散体，两步分别如下：第一步通过自由基溶液聚合制备疏水性部分和第二步通过自由基溶液聚合制备亲水性部分。本发明的羟基丙烯酸树脂分散体具有核壳的分层结构，具有固含量高，黏度低等特点，采用该方法制备的双组份水性丙烯酸涂料能够结合丙烯酸涂料和聚氨酯类涂料的特点，具有优异的物理性能、化学性能和外观性能，包括漆膜的交联密度高、硬度高、韧性好、耐化学介质性能好、干燥速度快、可室温干燥等优点，被广泛应用与各种工程机械和汽车的底漆、面漆以及底面合一漆。

Description

羟基丙烯酸树脂分散体及用其制备的水性涂料
技术领域
本发明涉及化工水性涂料领域，特别涉及一种羟基丙烯酸树脂分散体及用其制备的水性涂料。
背景技术
随着人民环保意识的加强和政府环保政策的推行，传统的溶剂型的涂料由于会释放挥发性有机物(VOC)以及有害空气污染物(HAP)而受到严格的限制，而环境友好型的水性涂料则受到市场广泛的青睐。水性羟基丙烯酸涂料具有优异的耐候性和耐户外老化性，价格低廉，、玻璃化转变温度、分子量等物理性质以及功能基团易于控制，性能可调节的范围广阔等优点。正是由于这些优点，基于水性羟基丙烯酸树脂的水性涂料在市场上获得了很好的发展。水性羟基丙烯酸树脂主要分为乳液型和水分散型。目前，乳液由于乳化剂的存在，制得的涂料光泽低，耐化和耐腐蚀性能很难提升；水分散型的丙烯酸树脂不使用乳化剂，不存在上述的问题，但是为了保持树脂分散体的稳定性以及施工性，需要在其它的性能，如硬度，耐水性，光泽和丰满度等方面做出妥协。
目前，羟基丙烯酸水分散体一般首先采用溶液聚合得到含有亲水性基团(羧基或者磺酸基)的丙烯酸酯共聚物，中和成盐后在水中分散得到，在聚合物中帮助分散体在水中稳定存在的亲水性基团(羧基或者磺酸基)在成膜后会残留在漆膜中，从而降低漆膜的耐水性和耐酸碱性。较高的亲水基团浓度会极大的增加树脂水分散体的粘度，有时甚至达到无法施工的地步，为了达到施工粘度，不得不稀释到很低的固含量(<30％)，过低的固含量会降低漆膜的光泽和丰满度，且施工效率低下。因此，制备具有高固低粘、储存稳定且耐水耐化耐腐蚀的水性丙烯酸树脂分散体有着切实的需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有核壳的分层结构，具有固含量高，黏度低等特点的羟基丙烯酸水分散体的制备方法及用其制备的水性涂料。
实现本发明目的的技术方案是：一种羟基丙烯酸树脂分散体的制备方法，采用两步聚合得到树脂，之后加胺中和，加水分散该树脂，得到稳定储存的具有核壳结构的羟基丙烯酸树脂分散体，两步分别如下：
(1)第一步聚合：将一定量的溶剂加入反应容器中，搅拌升温至100～150℃，氮气鼓泡30分钟后，将第一步聚合用的单体和引发剂的混合物溶解并搅拌均匀后滴加入反应容器内，控制滴加时间为2～3小时，滴加完毕后，保温0.5～1小时，得到第一步的聚合产物，这一部分为树脂水分散体的疏水性的核部分。
这一步聚合所使用的溶剂为：醋酸丁酯、四氯化碳、100号溶剂油、150号溶剂油、200号溶剂油、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚中的一种或者几种的混合物，根据反应的温度来选择具体的溶剂，溶剂的质量与单体的质量比为1：10～1：5。
参与这一步聚合的单体为醋酸乙烯酯、氯乙烯、二氯代乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁氧基(甲基)丙烯酰胺、N-异丁氧基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的两种或者两种以上，其中含有羟基单体，该部分树脂羟基固体羟基含量为2～6％，优选3～5％。
这一步聚合采用的引发剂为偶氮二异丁晴、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔戊酯中的两种或者两种以上的混合物，引发剂的种类根据反应温度来具体确定，引发剂用量是单体质量的1～5％，优选为2～4％，具体数值根据所需要的分子量来确定。
这一步聚合所采用的反应温度为100～150℃，具体的选择根据引发剂的用量和所需要的分子量来确定。
(2)第二步聚合：在第一步聚合完毕保温完成后，保持反应温度不变，将第二步聚合的单体和引发剂的混合物溶解并混合均匀后，滴加进入反应容器中，控制滴加速度，使滴加时间在0.5～1小时之间，滴加完毕后，保温1小时，即得到了羟基丙烯酸树脂的溶液。
参与第二步聚合的单体为醋酸乙烯酯、氯乙烯、二氯代乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁氧基(甲基)丙烯酰胺、N-异丁氧基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的三种或者三种以上，其中含有羟基单体和羧基单体，该部分树脂羟基固体重量比为2～6％，优选3～5％；羧基单体使得羟基丙烯酸树脂的整体酸值为5～30mg KOH/g固体树脂，优选为10～20mg KOH/g固体树脂。
第二步聚合采用的引发剂种类与第一步相同，引发剂用量是单体质量的1～5％，优选为2～4％，具体数值根据所需要的分子量来确定。
第二步聚合的温度和第一步聚合相同。
(3)将得到的羟基丙烯酸树脂溶液降温到合适的温度，加入适量的碱性中和剂，搅拌30分钟中和充分后，再向羟基丙烯酸树脂溶液中滴加蒸馏水并快速搅拌分散至均匀，降温至室温后，即可得到储存稳定的羟基丙烯酸树脂水分散体。
这一步骤的合适温度区间为70～100℃，优选在80～90℃。
这一步骤使用的碱性中和剂是N，N-二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺或者其混合物，中和度为70～100％，最优为80～100％。
本发明还提供一种由这种羟基丙烯酸树脂水分散体制备而来的水性涂料，这种涂料用通常的涂料制备方法制备，含有本发明提供的羟基丙烯酸树脂水分散体以及各种助剂和颜填料。
水性涂料与水性异氰酸酯交联剂配合，制的水性双组份自干漆，其漆膜在24小时内铅笔硬度可以达到H～2H，附着力0级，耐冲击100kg·cm(反冲)，光泽达到80～90，该漆膜的耐候性，耐水、耐酸碱、耐盐雾腐蚀性能均十分优良。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明从操作上看，使用相同的温度和相同的引发剂操作上简便，相比于对比文件，第二步的温度较低，也降低了能耗；使用不同分解温度的引发剂组合，可以保持反应末期的自由基浓度，省去了补加引发剂的步骤。
(2)本发明从产物上看，使用相同的引发剂和相同的反应温度，第二步在较低的温度下进行，抑制了引发剂夺氢的过程，降低了聚合物链的支化度，避免了第二步的单体向第一步聚合物的接枝，使得亲水性的单元集中在第二段中，最终降低了保证羟基丙烯酸树脂水分散体稳定的最低酸值，酸值的降低对水分散体粘度的降低以及最终漆膜的耐水性，耐酸性等性质有明显的提升。
(3)本发明不需要链转移剂，因为前面温度和引发剂的选择已经能够很好的控制分子量和分子结构，不需要额外添加链转移剂；中和度与对比文件不同，因为在本发明中，由于亲水基团(羧基)均集中在第二单元，也就是树脂分散体的壳层中，羧基的在中和反应中的活性较高，能达到较高的中和度，另一方面，由于内核不含有羧基，不会因为中和后带有的负电荷相互排斥而影响稳定性，所以能够达到较高的中和度，较高的中和度能够降低酸值的要求，降低树脂的黏度，提高漆膜的耐水性等性质。
(4)本发明的双组份水性丙烯酸涂料能够结合丙烯酸涂料和聚氨酯类涂料的特点，具有优异的物理性能、化学性能和外观性能，包括漆膜的交联密度高、硬度高、韧性好、耐化学介质性能好、干燥速度快、可室温干燥等优点，被广泛应用与各种工程机械和汽车的底漆、面漆以及底面合一漆。
具体实施方式
(实施例1)
本例旨在展示羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，如下：
(1)将40g丙二醇丁醚、40g100号溶剂油加入反应容器并搅拌均匀升温至110～120℃，并氮气鼓泡30分钟；将110g甲基丙烯酸甲酯，90g甲基丙烯酸羟乙酯，26g甲基丙烯酸丁酯，90g丙烯酸丁酯，10g过氧化苯甲酰，1g过氧化苯甲酸叔丁酯混合搅拌均匀制得单体混合物，待反应容器升温鼓氮气完毕，将单体混合物滴加进入反应釜，控制滴加速度，使得单体混合物在3小时滴加完毕，滴加完毕后110～120℃保温1小时；
(2)将第一步的反应物保持在110～120℃，将36g甲基丙烯酸甲酯，18g甲基丙烯酸羟乙酯，16g丙烯酸丁酯，10g甲基丙烯酸，3g过氧化苯甲酰，0.3g过氧化苯甲酸叔丁酯混合均匀制得单体混合物滴入反应容器中，在30分钟内滴加完毕，之后在110～120℃保温1小时；
(3)将反应物冷却至85℃，加入N，N-二甲基乙醇胺8.8g，搅拌30分钟混合均匀后，保持在80～90℃，2小时内加入410g水并快速搅拌分散，得到外观白色细腻有蓝色乳光的树脂水分散体。
该树脂水分散体固含量为45.2％，VOC含量为8.8g/100g，黏度在300～500cps，50℃储存30天稳定，固体树脂酸值为19.0mg KOH/g，固体树脂羟基含量为3.44％。该水分散体与拜尔公司的Bayhydur 2655，烟台万华公司的Aquolin 270等水性异氰酸酯固化剂配合制得的双组份自干漆，常温1.5小时即可以达到表干，12小时后铅笔硬度达到HB，72小时后铅笔硬度达到2H，漆膜的附着为0级，耐冲击可以达到反冲100kg·cm，60°角光泽88，耐水，耐酸碱，耐中性盐雾性能优异，耐候、保色保光性能优越，漆膜表面平整光滑，适合作为面漆或者底面合一漆用树脂。
(实施例2)
本例展示了不同酸值的羟基丙烯酸树脂水分散体，如下：
将40g丙二醇丁醚、40g100号溶剂油加入反应容器并搅拌均匀升温至110～120℃，并氮气鼓泡30分钟；将110g甲基丙烯酸甲酯，90g甲基丙烯酸羟乙酯，36g甲基丙烯酸丁酯，40g丙烯酸丁酯，40g丙烯酸异辛酯，10g过氧化苯甲酰，1g过氧化苯甲酸叔丁酯混合搅拌均匀制得单体混合物，待反应容器升温鼓氮气完毕，将单体混合物滴加进入反应釜，控制滴加速度，使得单体混合物在3小时滴加完毕，滴加完毕后110～120℃保温1小时；
(2)将第一步的反应物保持在110～120℃，将40.5g甲基丙烯酸甲酯，18g甲基丙烯酸羟乙酯，16g丙烯酸丁酯，7.5g甲基丙烯酸，3g过氧化苯甲酰，0.3g过氧化苯甲酸叔丁酯混合均匀制得单体混合物滴入反应容器中，在30分钟内滴加完毕，之后在110～120℃保温1小时；
(3)将反应物冷却至85℃，加入N，N-二甲基乙醇胺7.0g，搅拌30分钟混合均匀后，保持在80～90℃，2小时内加入393g水并快速搅拌分散，得到外观白色细腻有蓝色乳光的树脂水分散体。
该树脂水分散体固含量为50.7％，VOC含量为9.8g/100g，黏度在50～200cps，50℃储存30天稳定，固体树脂酸值为12.1mg KOH/g，固体树脂羟基含量为3.44％。该水分散体与拜尔公司的Bayhydur 2655，烟台万华公司的Aquolin 270等水性异氰酸酯固化剂配合制得的双组份自干漆，常温12小时后铅笔硬度达到HB，72小时后铅笔硬度达到2H，漆膜的附着为0级，耐冲击可以达到反冲100kg·cm，60°角光泽88，耐水，耐酸碱，耐中性盐雾性能优异，耐候、保色保光性能优越，漆膜表面平整光滑，这款水分散体的酸值低，粘度更低，能够提供更高的固含量和施工性，此外，耐水性能也有所提升。
(实施例3)
本例展示了含有苯乙烯单体成分的羟基丙烯酸树脂水分散体，如下：
(1)将40g丙二醇丁醚、40g100号溶剂油加入反应容器并搅拌均匀升温至110～120℃，并氮气鼓泡30分钟；将50g甲基丙烯酸甲酯，60g苯乙烯，90g甲基丙烯酸羟乙酯，36g甲基丙烯酸丁酯，40g丙烯酸丁酯，40g丙烯酸异辛酯，10g过氧化苯甲酰，1g过氧化苯甲酸叔丁酯混合搅拌均匀制得单体混合物，待反应容器升温鼓氮气完毕，将单体混合物滴加进入反应釜，控制滴加速度，使得单体混合物在3小时滴加完毕，滴加完毕后110～120℃保温1小时；
(2)将第一步的反应物保持在110～120℃，将20.5g甲基丙烯酸甲酯，20g苯乙烯，18g甲基丙烯酸羟乙酯，16g丙烯酸丁酯，7.5g甲基丙烯酸，3g过氧化苯甲酰，0.3g过氧化苯甲酸叔丁酯混合均匀制得单体混合物滴入反应容器中，在30分钟内滴加完毕，之后在110～120℃保温1小时；
(3)将反应物冷却至85℃，加入N，N-二甲基乙醇胺7.0g，搅拌30分钟混合均匀后，保持在80～90℃，2小时内加入393g水并快速搅拌分散，得到外观白色细腻有蓝色乳光的树脂水分散体。
该树脂水分散体固含量为50.7％，VOC含量为9.8g/100g，黏度在100～200cps，50℃储存30天稳定，固体树脂酸值为12.1mg KOH/g，固体树脂羟基含量为3.44％。该水分散体与拜尔公司的Bayhydur 2655，烟台万华公司的Aquolin 270等水性异氰酸酯固化剂配合制得的双组份自干漆，常温12小时后铅笔硬度达到HB，72小时后铅笔硬度达到2H，漆膜的附着为0级，耐冲击可以达到反冲100kg·cm，耐水，耐酸碱，耐中性盐雾性能优异，耐候、保色保光性能优越，漆膜表面平整光滑，60°角光泽高达95，非常适合做高光面漆。
(实施例4)
本例展示了极低酸值，极低粘度的羟基丙烯酸树脂水分散体，如下：
(1)将40g丙二醇丁醚、40g溶剂油100加入反应容器并搅拌均匀升温至110～120℃，并氮气鼓泡30分钟；将130g甲基丙烯酸甲酯，90g甲基丙烯酸羟乙酯，40g甲基丙烯酸丁酯，42g丙烯酸丁酯，40g丙烯酸异辛酯，10g过氧化苯甲酰，1g过氧化苯甲酸叔丁酯混合搅拌均匀制得单体混合物，待反应容器升温鼓氮气完毕，将单体混合物滴加进入反应釜，控制滴加速度，使得单体混合物在3小时滴加完毕，滴加完毕后110～120℃保温1小时；
(2)将第一步的反应物保持在110～120℃，将20g甲基丙烯酸甲酯，18g甲基丙烯酸羟乙酯，8g丙烯酸丁酯，4g甲基丙烯酸，2g过氧化苯甲酰，0.2g过氧化苯甲酸叔丁酯混合均匀制得单体混合物滴入反应容器中，在30分钟内滴加完毕，之后在110～120℃保温1小时；
(3)将反应物冷却至85℃，加入N，N-二甲基乙醇胺4.4g，搅拌30分钟混合均匀后，保持在80～90℃，2小时内加入410g水并快速搅拌分散，得到外观白色细腻有蓝色乳光的树脂水分散体。
该树脂水分散体固含量为45.0％，VOC含量为8.9g/100g，黏度在20～80cps，50℃储存30天稳定，固体树脂酸值为6.43mg KOH/g，固体树脂羟基含量为3.49％。该水分散体与拜尔公司的Bayhydur2655，烟台万华公司的Aquolin 270等水性异氰酸酯固化剂配合制得的双组份自干漆，常温12小时后铅笔硬度达到HB，72小时后铅笔硬度达到2H，漆膜的附着为0级，耐冲击可以达到反冲100kg·cm，60°角光泽88，耐水，耐酸碱性能可达240h，耐中性盐雾性能优异，耐候、保色保光性能优越，漆膜表面平整光滑，这款水分散体的酸值、粘度都很低，能够提供在对粘度有特殊要求的应用内。
(实施例5)
本例展示了高固体含量的羟基丙烯酸树脂水分散体，如下：
(1)将20g丙二醇丁醚、20g溶剂油100加入反应容器并搅拌均匀升温至110～120℃，并氮气鼓泡30分钟；将100g甲基丙烯酸甲酯，70g甲基丙烯酸羟乙酯，60g甲基丙烯酸丁酯，52g丙烯酸丁酯，50g丙烯酸异辛酯，15g过氧化苯甲酰，1g过氧化苯甲酸叔丁酯混合搅拌均匀制得单体混合物，待反应容器升温鼓氮气完毕，将单体混合物滴加进入反应釜，控制滴加速度，使得单体混合物在3小时滴加完毕，滴加完毕后110～120℃保温1小时；
(2)将第一步的反应物保持在110～120℃，将20g甲基丙烯酸甲酯，15g甲基丙烯酸羟乙酯，8g丙烯酸丁酯，6g丙烯酸，3g过氧化苯甲酰，0.5g过氧化苯甲酸叔丁酯混合均匀制得单体混合物滴入反应容器中，在30分钟内滴加完毕，之后在110～120℃保温1小时；
(3)将反应物冷却至85℃，加入N，N-二甲基乙醇胺7.5g，搅拌30分钟混合均匀后，保持在80～90℃，2小时内加入300g水并快速搅拌分散，并在此温度下保温搅拌1h，得到外观白色细腻有蓝色乳光的树脂水分散体。
该树脂水分散体固含量为53.5％，VOC含量为5.4g/100g，黏度在1000～2000cps，50℃储存30天稳定，固体树脂酸值为11.65mg KOH/g，固体树脂羟基含量为2.78％。该树脂的固体含量较高，VOC含量较低，能够降低涂料中的VOC含量，较高的树脂固含量能够减少水的使用，降低成本以及对环境的影响，此外，较高的树脂固含量能够配置浓度较高的成漆，在制备后的漆膜上有优势。
(实施例6)
本例旨在展示前述实施例1羟基丙烯酸树脂水分散体制备的白色双组份自干漆，步骤如下：
(1)高速分散机中加入钛白粉R706(杜邦)70g，分散剂750W(迪高)4g，再加入适量的消泡剂和水，高速分散后得到白色色浆；
(2)将第一步得到的色浆30g，实施例1中得到的树脂水分散体60g，再加入适量的消泡剂，流平剂等其他助剂，加入适量的水调节至施工粘度，即可得到双组份自干漆的PartA；
(3)将得到的Part A与Bayhydru 2655按照OH：NCO＝1：1.5的比例配合使用，所得漆膜性能如下：
测试项目 结果 测试项目 结果
膜厚(μm) 40～50 耐冲击(25μm,kg·cm) 100
表干时间 90分钟 耐酸(5％H2SO4,25℃,h) >168
光泽(60°)白漆 87 耐碱(5％NaOH,25℃,h) >168
硬度(三菱铅笔) 2H 耐水(40℃,h) >168
附着力(级) 0 耐盐雾(40μm,35℃,h) >168
按照本发明制备的羟基丙烯酸树脂水分散体，固含量高，粘度低，储存稳定，且制备方法简单，通用性好；得到的水分散体，由其制备得到的双组份自干漆漆膜表面平整光亮，硬度，附着，耐冲击等物理性能优秀，耐水，耐酸碱，耐中性盐雾等性能优秀，非常适合做双组份自干面漆或者自干型的底面合一漆。
本发明的基本原理：本发明的制备的羟基丙烯酸水分散体中，包含了不含有羧基的疏水性部分和含有羧基的亲水性部分，其中含有羧基的亲水性部分在加入有机胺中和后形成了羧酸盐而在水中具有较好的溶解性，在水中具有稳定疏水性部分的功能。在分散的过程中，形成了以不含有羧基的部分为核，含有羧基(羧酸盐)的部分为壳的核壳结构的分散体，从而实现了水分散体的稳定储存，同时这些核壳结构的分散体为后期加入的异氰酸酯固化剂提供乳化作用，提高了与异氰酸酯固化剂的相容性。本发明中的羟基丙烯酸树脂水分散体的整体酸值较低，降低了树脂中亲水基团的浓度，能够降低水分散体的粘度，有利于提高水分散体的固含量以及最终形成的漆膜的耐水性和耐酸碱性。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种羟基丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：采用两步聚合得到树脂，之后加胺中和，加水分散该树脂，得到稳定储存的具有核壳结构的羟基丙烯酸树脂分散体，两步分别如下：
第一步通过自由基溶液聚合制备疏水性部分：将溶剂加入反应容器中，搅拌升温至100～150℃，氮气鼓泡30分钟，将第一步聚合用的单体和引发剂的混合物溶解并搅拌均匀后，控制滴加速度滴加入反应容器内，使得单体混合物在2～3小时滴加完毕，滴加完毕后，100～150℃保温0.5～1小时；得到第一步的聚合产物；其中，该步采用的单体中含有羟基单体但不含有羧基单体，该部分树脂羟基固体羟基含量为2～6％，溶剂的质量与单体的质量比为1：10～1：5，引发剂用量是该步所采用的单体质量的1～5％；
第二步通过自由基溶液聚合制备亲水性部分：保持反应温度不变，将第二步的单体和引发剂的混合物溶解并混合均匀，滴加入第一步的聚合产物中，控制滴加时间在0.5～1小时，并保温1小时，得到羟基丙烯酸树脂的溶液；反应完成后，降温至温度为70～100℃，加入有机碱性中和剂搅拌0.5～1小时中和充分，再2小时内逐渐加入蒸馏水并快速搅拌分散至均匀，降温至室温，即可得到具有核壳结构的羟基丙烯酸树脂水分散体，其中，第二步的单体含有羟基单体和羧基单体，该部分树脂羟基固体重量比为2～6％；羧基单体使得羟基丙烯酸树脂的整体酸值为5～30mg KOH/g固体树脂，引发剂用量是该步所采用的单体质量的1～5％；
第一步和第二步采用相同的引发剂和相同的反应温度。
2.根据权利要求1所述的一种羟基丙烯酸水分散体的制备方法，其特征在于：所使用的引发剂为偶氮二异丁晴、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔戊酯中的两种或者两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种羟基丙烯酸水分散体的制备方法，其特征在于：制备所述的羟基丙烯酸树脂分散体第一步所用的单体为醋酸乙烯酯、氯乙烯、二氯代乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁氧基(甲基)丙烯酰胺、N-异丁氧基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的一种或者几种，其中含有羟基单体，该部分树脂羟基固体重量比为2～6％。
4.根据权利要求1所述的一种羟基丙烯酸水分散体的制备方法，其特征在于：制备所述的羟基丙烯酸树脂分散体第二步所用的单体为醋酸乙烯酯、氯乙烯、二氯代乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁氧基(甲基)丙烯酰胺、N-异丁氧基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的三种或者三种以上，其中含有羟基单体和羧基单体，该部分树脂羟基固体重量比为2～6％；羧基单体使得羟基丙烯酸树脂的整体酸值为5～30mgKOH/g固体树脂。
5.根据权利要求1所述的一种羟基丙烯酸水分散体的制备方法，其特征在于：反应所使用的溶剂为醋酸丁酯、四氯化碳、100号溶剂油、150号溶剂油、200号溶剂油、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚中的一种或者几种的混合物，溶剂与单体的质量比为1：10～1：5。
6.根据权利要求1所述的一种羟基丙烯酸水分散体的制备方法，其特征在于：采用的有机碱性中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺或三乙醇胺中的一种，中和度为60～100％。
7.根据权利要求1所述的一种羟基丙烯酸水分散体的制备方法，其特征在于：制备中使用的蒸馏水的质量占总质量的40％～70％。
8.一种水性涂料，其特征在于，该水性涂料的成分包括：助剂和颜填料，以及由权利要求1制备的羟基丙烯酸水分散体。
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