CN112341566B - 一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法 - Google Patents
一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法 Download PDFInfo
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Classifications
-
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Abstract
本发明公开了一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法，属于水性树脂技术领域。所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体包括如下的制备原料：含羟基不饱和单体A1，含憎水不饱和单体B1，含羟基不饱和单体A2，含憎水不饱和单体B2，磺酸不饱和单体C。本发明使用磺酸不饱和单体代替传统羧酸不饱和单体作为聚合物亲水基团，通过两步自由基聚合反应，得到磺酸型羟基丙烯酸分散体组合物。所述磺酸型羟基丙烯酸分散体与水分散型异氰酸酯固化剂复配得到水性双组份聚氨酯涂料，与传统羧酸型羟基丙烯酸分散体制备的涂料相比，具有更优异的无泡膜厚、可使用时间和耐水性能。
Description
技术领域
本发明属于水性树脂技术领域，具体涉及一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法。
背景技术
由于环保法规的日趋严厉，溶剂型涂料使用受到越来越多的限制，低VOC的水性涂料是当前涂料行业发展的趋势。双组份水性聚氨酯涂料具有光泽丰满度高、耐候性好、耐化学品性佳、保光保色等特点，综合性能接近或达到溶剂型双组分聚氨酯涂料，因此广泛应用在木器、金属等工业漆应用领域。
目前，通常采用添加羧酸盐，经过自由基聚合反应得到羟基丙烯酸树脂水分散体产品，如中国专利101914185A采用分步自由基聚合，采用特定类型的引发剂和链转移剂，合成的羟基丙烯酸分散体具有核壳结构，可稳定存储，可用于水性双组份涂料和水性氨基烤漆，具有良好的光泽和物理机械性能。中国专利CN201811197057用α-甲基苯乙烯线性二聚体作为打底溶剂，并利用自由基聚合获得一种低溶剂、室温快干型羟基丙烯酸分散体。中国专利CN107163177A采用了分散体内部螯合有金属离子，通过自由基聚合反应合成了一种适用期长的快干型羟基丙烯酸树脂水分散体。然而，上述这些方法合成的分散体均使用羧酸盐作为亲水基团，具有较高的酸值，普遍具有无泡膜厚不高，可使用时间不长，耐水性不佳的问题。也有文献(Progress in Organic Coatings,2006,55,119-127)报道用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)用于水性羟基丙烯酸二级分散体的合成，虽然具有比羧酸型羟基丙烯酸二级分散体更好的无泡膜厚、可使用时间、耐水性。但是由于AMPS极性高，在一般醇醚、芳烃、烷烃、酯类等有机溶剂中溶解性极差，能加入溶解的量非常少，无法单独使用形成稳定的羟基丙烯酸树脂水分散体。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法，本发明通过使用磺酸不饱和单体C替换传统羧酸盐，通过两步自由基聚合反应，得到磺酸型羟基丙烯酸分散体组合物，该组合物与水分散型异氰酸酯固化剂复配可得到水性双组份聚氨酯涂料，具备无泡膜厚、可使用时间长、耐水性好的优异性能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法，所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体包括如下的制备原料：含羟基不饱和单体A1，含憎水不饱和单体B1，含羟基不饱和单体A2，含憎水不饱和单体B2，磺酸不饱和单体C；
以含羟基不饱和单体A1和含憎水不饱和单体B1的总质量计，所述含羟基不饱和单体A1的质量比例为10-50％，所述含憎水不饱和单体B1的质量比例为50-90％；
以含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2和磺酸不饱和单体C的总质量计，所述含羟基不饱和单体A2的质量比例为10-50％，所述含憎水不饱和单体B2的质量比例为20-60％，所述磺酸不饱和单体C的质量比例为10-50％；
本发明在反应中使用磺酸不饱和单体C替代传统的羧酸型单体，两步聚合反应后可形成稳定的羟基丙烯酸树脂水分散体，且与水分散型异氰酸酯固化剂复配，制备的水性双组份聚氨酯涂料具有更好的无泡膜厚和可使用时间，而且聚合物的酸值更低，涂料的耐水性更好。
作为本发明的优选实施方式，以含羟基不饱和单体A1和含憎水不饱和单体B1的总质量计，所述含羟基不饱和单体A1的质量比例为20-40％，所述含憎水不饱和单体B1的质量比例为60-80％；
以含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2和磺酸不饱和单体C的总质量计，所述含羟基不饱和单体A2的质量比例为20-40％，所述含憎水不饱和单体B2的质量比例为30-50％，所述磺酸不饱和单体C的质量比例为20-45％。
作为本发明的优选实施方式，所述含羟基不饱和单体A1和含羟基不饱和单体A2包括以下单体中的至少一种：丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、丙烯酸聚乙二醇单酯、以上单体与ε-己内酯的开环加成产物。其中优选甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯。
作为本发明的优选实施方式，所述含憎水不饱和单体B1和含憎水不饱和单体B2包括以下单体中的至少一种：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸-4-叔丁基环己酯、丙烯酸-4-叔丁基环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、苯乙烯、对甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯腈、丙烯腈、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、二乙烯苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
作为本发明的优选实施方式，所述磺酸不饱和单体C包括以下两种结构(C1)和(C2)中的至少一种：
所述式(C1)和(C2)中，Y＝H或Me；n＝1-20；m＝1-10；N(R1)(R2)(R3)为叔胺，R1，R2，R3为烷基或取代的烷基；
所述式(C2)中，OCN-X-NCO为二异氰酸酯，包括异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中至少一种。
本发明采用磺酸不饱和单体C上带有环己基等脂肪族或脂环族基团，与商品化常用的高极性磺酸型单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)相比，单体C在有机溶剂和树脂中的溶解性大大提高，可在聚合反应中加入的量更多，可全部替代传统的羧酸型单体，并形成稳定的羟基丙烯酸树脂水分散体。同时，磺酸基团的引入，不会与水发生副反应。
更优选地，所述磺酸不饱和单体C包括以下两种结构(C1)和(C2)中的至少一种：
所述式(C1)和(C2)中，Y＝H或Me；n＝2-6；优选m＝2-3；N(R1)(R2)(R3)为叔胺，R1，R2，R3为烷基或取代的烷基；
所述式(C2)中，OCN-X-NCO为二异氰酸酯，包括异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中至少一种。
作为本发明的优选实施方式，所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体还包括如下制备原料：自由基引发剂和有机溶剂；所述过自由基引发剂为过氧化异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基中的至少一种；以含羟基不饱和单体A1、含憎水不饱和单体B1、含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2和磺酸不饱和单体C的总质量计，自由基引发剂的质量比例为1-10％，有机溶剂的质量比例为5-30％，其中，所述过氧化类自由基引发剂的最佳质量比例为3-7％，所述过氧化类自由基引发剂在0.2mol苯中的半衰期温度为100-150℃；所述有机溶剂的最佳质量比例为10-20％。
作为本发明的优选实施方式，所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体中固体含量为30-60wt％，所述羟基丙烯酸分散体中有机溶剂含量为2-10wt％。其中，更优选地，所述羟基丙烯酸分散体中分散体固体含量为35-50wt％。
另外，本发明还要求保护所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入有机溶剂，通氮气并搅拌升温，将含羟基不饱和单体A1、含憎水不饱和单体B1和自由基引发剂混合均匀，匀速滴加入反应器中，保持反应温度为80-170℃，滴加完毕后，保温0.5-1小时；其中优选反应温度为100-105℃；
(2)将含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2、磺酸不饱和单体C和自由基引发剂混合均匀，匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为80-170℃，滴加完毕后，保温1-3小时；所述步骤(1)与步骤(2)中单体总滴加时间为2-5小时；其中优选反应温度为100-105℃；
(3)聚合完毕后降温，再加水分散均匀即得到所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体。
本发明还要求保护一种水性双组份聚氨酯涂料，所述水性双组份聚氨酯涂料包括所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体和水分散型异氰酸酯固化剂。
所述磺酸型羟基丙烯酸分散体和水分散型异氰酸酯固化剂复配可得到水性双组份聚氨酯涂料，该涂料的涂膜具有极佳的无泡膜厚、可使用时间、耐水性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明自由基聚合反应所用到磺酸不饱和单体C上带有环己基等脂肪族或脂环族基团，与商品化常用的高极性磺酸型单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸相比，单体C在有机溶剂和树脂中的溶解性大大提高，可在聚合反应中加入的量更多，可全部替代传统的羧酸型单体，并形成稳定的羟基丙烯酸树脂水分散体。由于磺酸基团的引入，不会像羧酸单体一样催化异氰酸酯与水的副反应，制备的水性双组份聚氨酯涂料具有更好的无泡膜厚和可使用时间，而且聚合物的酸值更低，涂料的耐水性更好。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法的一种实施例，具体如下：
(1)所述磺酸型不饱和单体IM1的合成
将72.0g异氰酸酯丙烯酸乙酯(日本昭和电工，商品牌号AOI-VM)和110.7g3-环己胺基-1-丙磺酸(CAPS)，64.9g N,N-二甲基环己胺，0.2g对羟基苯甲醚加入反应容器并搅拌升温至100℃，反应1h后，加入0.2g二丁基二月桂酸锡，继续反应4h，得到的澄清透明液体为磺酸型不饱和单体IM1，其结构如下所示，符合(C1)的结构通式：
(2)所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法
通氮气，将27.0g丙二醇丁醚和27.0g轻质石脑油加入反应容器并搅拌升温至140℃，将46.0g甲基丙烯酸甲酯、46.0g甲基丙烯酸异冰片酯、20.0g甲基丙烯酸异丁酯，69.0g甲基丙烯酸羟丙酯，41.0g丙烯酸正丁酯，10.0g过氧化二异丙苯混合均匀，并在140min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，保温30分钟。将15.0g甲基丙烯酸甲酯、21.0g甲基丙烯酸羟丙酯，17.0g丙烯酸丁酯，28.0g磺酸型不饱和单体IM1，2.8g过氧化二异丙苯混合(搅拌几分钟后就能溶解为均一透明的单体混合液)，并在40min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，在此温度保温120分钟。降温至约90℃在高速搅拌下缓慢滴加317.0g去离子水，约2小时滴加完毕，得到外观乳白带蓝光的乳液状树脂分散体。
该分散体的固体含量为46wt％，粘度为1200cps，羟基含量为固体组分的3.4wt％，溶剂含量为8％，固体份酸值为10mg KOH/g。
实施例2
本发明一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法的一种实施例，具体如下：
(1)所述磺酸型不饱和单体IM2的合成
将179.7g甲基丙烯酸羟乙酯与异氟尔酮二异氰酸酯的单加成物(按照美国专利8729259方法合成)和110.7g 3-环己胺基-1-丙磺酸(CAPS)，64.9g N,N-二甲基环己胺，0.2g对羟基苯甲醚加入反应容器并搅拌升温至100℃，反应1h后，加入0.2g二丁基二月桂酸锡，继续反应4h，得到的澄清透明液体为磺酸型不饱和单体IM2，其结构如下所示，符合(C2)的结构通式：
(2)所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法
通氮气，将27.0g丙二醇丁醚和27.0g轻质石脑油加入反应容器并搅拌升温至140℃，将46.0g甲基丙烯酸甲酯、46.0g甲基丙烯酸异冰片酯、20.0g甲基丙烯酸异丁酯，69.0g甲基丙烯酸羟丙酯，41.0g丙烯酸正丁酯，10.0g过氧化二异丙苯混合均匀，并在140min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，保温30分钟。将15.0g甲基丙烯酸甲酯、21.0g甲基丙烯酸羟丙酯，17.0g丙烯酸丁酯，35.0g磺酸型不饱和单体IM2，2.8g过氧化二异丙苯混合(搅拌几分钟后就能溶解为均一透明的单体混合液)，并在40min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，在此温度保温120分钟。降温至约90℃在高速搅拌下缓慢滴加297.0g去离子水，约2小时滴加完毕，得到外观乳白带蓝光的乳液状树脂分散体。
该分散体的固体含量为48wt％，粘度为800cps，羟基含量为固体组分的3.3wt％，溶剂含量为8％，固体份酸值为9mg KOH/g。
实施例3
本发明一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法的一种实施例，具体如下：
(1)所述磺酸型不饱和单体IM3的合成
将152.2g甲基丙烯酸羟乙酯与六亚甲基二异氰酸酯的单加成物(按照美国专利8729259方法合成)和103.7g 3-环己胺基-1-乙磺酸(CAES)，64.9g N,N-二甲基环己胺，0.2g对羟基苯甲醚加入反应容器并搅拌升温至100℃，反应1h后，加入0.2g二丁基二月桂酸锡，继续反应4h，得到的澄清透明液体为磺酸型不饱和单体IM2，其结构如下所示，符合(C2)的结构通式：
(2)所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法
通氮气，将27.0g丙二醇丁醚和27.0g轻质石脑油加入反应容器并搅拌升温至140℃，将46.0g甲基丙烯酸甲酯、46.0g甲基丙烯酸异冰片酯、20.0g甲基丙烯酸异丁酯，69.0g甲基丙烯酸羟丙酯，41.0g丙烯酸正丁酯，10.0g过氧化二异丙苯混合均匀，并在140min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，保温30分钟。将15.0g甲基丙烯酸甲酯、21.0g甲基丙烯酸羟丙酯，17.0g丙烯酸丁酯，38.0g磺酸型不饱和单体IM3，2.8g过氧化二异丙苯混合(搅拌几分钟后就能溶解为均一透明的单体混合液)，并在40min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，在此温度保温120分钟。降温至约90℃在高速搅拌下缓慢滴加327.0g去离子水，约2小时滴加完毕，得到外观乳白带蓝光的乳液状树脂分散体。
该分散体的固体含量为46wt％，粘度为1000cps，羟基含量为固体组分的3.3wt％，溶剂含量为8％，固体份酸值为10mg KOH/g。
对比例1
本发明一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法的一种对比例，具体如下：
通氮气，将27.0g丙二醇丁醚和27.0g轻质石脑油加入反应容器并搅拌升温至140℃，将46.0g甲基丙烯酸甲酯、46.0g甲基丙烯酸异冰片酯、20.0g甲基丙烯酸异丁酯，69.0g甲基丙烯酸羟丙酯，41.0g丙烯酸正丁酯，10.0g过氧化二异丙苯混合均匀，并在140min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，保温30分钟。将15.0g甲基丙烯酸甲酯、21.0g甲基丙烯酸羟丙酯，17.0g丙烯酸丁酯，11.0g甲基丙烯酸，2.8g过氧化二异丙苯混合均匀，并在40min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，在此温度保温120分钟。降温至约90℃，加入10.0g N,N-二甲基乙醇胺，搅拌20分钟，在高速搅拌下缓慢滴加317.0g去离子水，约2小时滴加完毕，得到外观半透带蓝光的乳液状树脂分散体。
该分散体的固体含量为44wt％，粘度为2500cps，羟基含量为固体组分的3.6wt％，溶剂含量为8％，固体份酸值为24mg KOH/g。
对比例2
本发明一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法的一种对比例，具体如下：
通氮气，将27.0g丙二醇丁醚和27.0g轻质石脑油加入反应容器并搅拌升温至140℃，将46.0g甲基丙烯酸甲酯、46.0g甲基丙烯酸异冰片酯、20.0g甲基丙烯酸异丁酯，69.0g甲基丙烯酸羟丙酯，41.0g丙烯酸正丁酯，10.0g过氧化二异丙苯混合均匀，并在140min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，保温30分钟。将15.0g甲基丙烯酸甲酯、21.0g甲基丙烯酸羟丙酯，17.0g丙烯酸丁酯，3.0g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，5.5g甲基丙烯酸，2.8g过氧化二异丙苯混合(由于AMPS溶解度很差，搅拌20分钟后仍有较多的白色固体AMPS未能溶解)，并在40min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，在此温度保温120分钟。降温至约90℃，加入5.0g N,N-二甲基乙醇胺，搅拌20分钟，在高速搅拌下缓慢滴加285.0g去离子水，约2小时滴加完毕，得到外观乳白带蓝光的乳液状树脂分散体。
该分散体的固体含量为46wt％，粘度为1600cps，羟基含量为固体组分的3.6wt％，溶剂含量为8％，固体份酸值约为15mg KOH/g。
对比例3
本发明一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法的一种对比例，具体如下：
通氮气，将27.0g丙二醇丁醚和27.0g轻质石脑油加入反应容器并搅拌升温至140℃，将46.0g甲基丙烯酸甲酯、46.0g甲基丙烯酸异冰片酯、20.0g甲基丙烯酸异丁酯，69.0g甲基丙烯酸羟丙酯，41.0g丙烯酸丁酯，10.0g过氧化二异丙苯混合均匀，并在140min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，保温30分钟。将15.0g甲基丙烯酸甲酯、21.0g甲基丙烯酸羟丙酯，17.0g丙烯酸正丁酯，6.0g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，2.8g过氧化二异丙苯混合(由于AMPS溶解度很差，搅拌20分钟后仍有大量的白色固体AMPS未能溶解)，并在40min内匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为138-142℃，滴加完毕后，在此温度保温120分钟。降温至约90℃，加入10.0g N,N-二甲基乙醇胺，搅拌20分钟，在高速搅拌下缓慢滴加285.0g去离子水，约2小时滴加完毕，得到外观乳白的乳液状树脂分散体。树脂静置过夜后分层，未能形成稳定的分散体。
试验例1：性能测试
将上述实施例1～3与对比例1～2制备得到的羟基丙烯酸分散体分别与商品化的水分散异氰酸酯固化剂(冠志OS-9016)按表1的配方配制成水性双组份聚氨酯涂料进行性能对比。
水分散异氰酸酯固化剂(冠志OS-9016)的固体含量为80％，NCO值为16.3％。固化剂加入量通过NCO/OH比例为1.5进行计算得到。
表1水性双组份聚氨酯涂料配方
固化施工条件：耐水性测试：马口铁喷涂，室温放置20min后放入80℃鼓风烘箱烘烤1小时，再常温放置3天后进行耐水性测试。耐水性为干燥完全后，泡入40℃水中，观察不起泡失光的时间。无泡膜厚测试：无泡膜厚为喷涂不起泡的最高干膜厚度。可使用时间测试：35℃下配漆放置，每隔一段时间测涂膜光泽和涂料粘度，未发生明显变化的时间为可使用时间。测试结果如表2所示。
表2水性双组份聚氨酯涂料的性能测试结果
上述结果表明，实施例1～3中所合成的羟基丙烯酸分散体只含有磺酸亲水基团，不含羧酸亲水基团。对比例1～2所合成的羟基丙烯酸分散体含有羧酸亲水基团。由于羧酸亲水基团存在时，对异氰酸酯与水的副反应有催化作用，这些副反应导致二氧化碳副反应的发生，使得无泡膜厚较低，可使用时间较短；且使用羧酸亲水基团时，聚合物的固体份酸值较高(一般大于20mg KOH/g)才能得到稳定的水分散体，会影响涂膜的耐水性。而磺酸亲水基团不会催化异氰酸酯与水的副反应，从而有优异的无泡膜厚和可使用时间，而且聚合物的固体份酸值较低(一般8-12mg KOH/g)就可以得到稳定的水分散体，从而具有优异的耐水性。因此，含所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体的水性双组份聚氨酯涂料具有无泡厚膜好、可使用时间长、耐水性好的优异效果。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体包括如下的制备原料：含羟基不饱和单体A1，含憎水不饱和单体B1，含羟基不饱和单体A2，含憎水不饱和单体B2，磺酸不饱和单体C，自由基引发剂和有机溶剂；
以含羟基不饱和单体A1和含憎水不饱和单体B1的总质量计，所述含羟基不饱和单体A1的质量比例为10-50%，所述含憎水不饱和单体B1的质量比例为50-90%；
以含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2和磺酸不饱和单体C的总质量计，所述含羟基不饱和单体A2的质量比例为10-50%，所述含憎水不饱和单体B2的质量比例为20-60%，所述磺酸不饱和单体C的质量比例为10-50%；
所述磺酸不饱和单体C包括以下两种结构（C1）和（C2）中的至少一种：
所述式（C1）和（C2）中，Y=H或Me；n=1-20；m=1-10；R1，R2，R3为烷基或取代的烷基；
所述式（C2）中，-X-源自于OCN-X-NCO，所述OCN-X-NCO包括异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种；
所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，包括如下步骤：
（1）在反应釜中加入有机溶剂，通氮气并搅拌升温，将含羟基不饱和单体A1、含憎水不饱和单体B1和自由基引发剂混合均匀，匀速滴加入反应器中，保持反应温度为80-170℃，滴加完毕后，保温0.5-1小时；
（2）将含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2、磺酸不饱和单体C和自由基引发剂混合均匀，匀速滴加入反应容器中，保持反应温度为80-170℃，滴加完毕后，保温1-3小时，所述步骤（1）与步骤（2）中单体总滴加时间为2-5小时；
（3）聚合完毕后降温，再加水分散均匀即得到所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体。
2.如权利要求1所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，
以含羟基不饱和单体A1和含憎水不饱和单体B1的总质量计，所述含羟基不饱和单体A1的质量比例为20-40%，所述含憎水不饱和单体B1的质量比例为60-80%；
以含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2和磺酸不饱和单体C的总质量计，所述含羟基不饱和单体A2的质量比例为20-40%，所述含憎水不饱和单体B2的质量比例为30-50%，所述磺酸不饱和单体C的质量比例为20-45%。
3.如权利要求1或2所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述含羟基不饱和单体Ａ1和含羟基不饱和单体A2包括以下单体中的至少一种：丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、丙烯酸聚乙二醇单酯、以上单体与ε-己内酯的开环加成产物。
4.如权利要求1或2所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述含憎水不饱和单体B1和含憎水不饱和单体B2包括以下单体中的至少一种：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸-4-叔丁基环己酯、丙烯酸-4-叔丁基环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、苯乙烯、对甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯腈、丙烯腈、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、二乙烯苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
5.如权利要求1或2所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述磺酸不饱和单体C包括以下两种结构（C1）和（C2）中的至少一种：
所述式（C1）和（C2）中，Y=H或Me；n=2-6；m=2-3；R1，R2，R3为烷基或取代的烷基；
所述式（C2）中，-X-源自于OCN-X-NCO，所述OCN-X-NCO包括异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。
6.如权利要求1或2所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述自由基引发剂为过氧化异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基中的至少一种；以含羟基不饱和单体A1、含憎水不饱和单体B1、含羟基不饱和单体A2、含憎水不饱和单体B2和磺酸不饱和单体C的总质量计，有机溶剂的质量比例为5-30%；自由基引发剂的质量比例为1-10%。
7.如权利要求1或2所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体中固体含量为30-60wt%，所述磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体中有机溶剂含量为2-10wt%。
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