CN115873184A - 一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料合成领域，涉及一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法。所述环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体包括以下原料：环氧树脂、二元醇，亲水单体，甲基丙烯酸缩水甘油醚，叔胺催化剂、乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、溶剂、引发剂、中和剂、链转移剂和去离子水。以上述单体为原料，采用半连续种子自由基聚合工艺，制备出的水性丙烯酸树脂分散体及其下游产品水性丙烯酸工业涂料，具有光学性能好，干燥速度快，耐水性、耐盐雾性优异，硬度高等特点，产品绿色环保、成本适中，符合行业发展趋势，在电子器件、光电材料、纳米复合材料等领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料合成领域，涉及一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法。
背景技术
随环境问题的日益严峻，人们对材料的环保性要求越来越高，特别是涂料领域，相继出台了多项政策，限制油性涂料的生产和使用，促进以水性涂料，粉末涂料，高固含量涂料的发展。与传统的油性涂料相比，水性环氧改性丙烯酸树脂涂料的分散介质为水，可有效减少涂料生产和使用过程VOCs的排放，达到保护环境的目的，同时，水性涂料的使用也改善了工人的施工环境，提高了涂料的运输储存安全性。
水性丙烯酸涂料，是指以丙烯酸树脂或者改性丙烯酸树脂为成膜物的一类环保型涂料，具有耐候性好、干燥速度快、颜色浅、保光性良好等优点，在交通运输、建筑家装、农用机械、矿山设备等领域得到广泛应用。但是目前市场上的水性丙烯酸树脂及其下游丙烯酸涂料产品，在应用过程耐水性、储存稳定有待进一步提高，且大多数水性丙烯酸涂料产品需要外加乳化剂，严重影响其附着力、光泽和耐盐雾性能。因此亟需开发出综合性能良好、成本适中、易于工业化生产的水性丙烯酸树脂及其制备工艺，满足水性丙烯酸涂料在电子器件、光电材料、纳米复合材料、工业防腐等领域的应用。
发明内容
本发明提出了一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体及制备方法，通过在丙烯酸树脂分子链上接枝环氧结构单元，以提高丙烯酸树脂的附着力和耐盐雾性能，解决了传统的丙烯酸涂料在金属基材附着力差耐盐雾性不足的问题；在制备环氧树脂预聚体时，通过缩聚引入亲水性较强的二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸，实现树脂的水分散性，解决了传统水性丙烯酸涂料需外加乳化剂才能达到稳定分散的效果，提高了树脂分散体和下游涂料产品的储存稳定性；引入有机硅氧烷体系，解决了传统丙烯酸涂料与无机颜填料浸润性差的问题，同时也提高了涂层的耐水性和机械性能；引入双酚芴结构，提高涂层的硬度和光学性能。最终使涂膜的机械性能、耐水性、耐溶剂性、耐候性等综合性能同时得到改善。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份的原料：环氧树脂92-127份、二元醇56-122份，亲水单体39-77，甲基丙烯酸缩水甘油醚18.5-31.3份，叔胺催化剂0.8 -2.2份、乙烯基类软单体100-327份、乙烯基类硬单体86-375份、功能单体30-75份、乙烯基有机硅氧烷20-45份、溶剂80-396份、引发剂4-21份、中和剂11-47份、链转移剂0.5-6份和去离子水。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体用的环氧树脂的环氧值为0.35-0.55mol/100g，优选BE-188EL、三木牌E-51环氧树脂。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的二元醇为双酚芴。
所述制备环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的亲水单体为2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸中的一种或两种组合；所述叔胺催化剂选自四丁基溴化铵。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体用的乙烯基类软单体选自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正辛酯中的一种或任意几种组合；所述乙烯基类硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸苄脂、丙烯酸苯酯、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯腈中的一种或任意几种组合。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的功能单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种；所述乙烯基有机硅氧烷为乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种组合。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物或二叔戊基过氧化物中的至少一种；所述链转移剂为正十二烷基硫醇。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的溶剂为丙二醇甲醚与正丁醇、丙二醇单丁醚、丁二酸二甲酯中的一种或多种组合。
所述制备该环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。
所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，包含如下步骤：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，将反应釜升温至120-160℃，反应2-4h；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间为20-30min，随后继续反应2-3h，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温至85-95℃，加入助溶剂恒温搅拌20-30min至混合均匀；随后升温至130-150℃，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间为3.5-5.5h，滴加完成，保温3-5h，得到环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温至60-70℃，加入中和剂，调节体系pH至7.5-8.5之间，快速搅拌20-35min，然后缓慢加入去离子水高速分散1-1.5h，过滤，得到固含量为35-45%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
本发明的有益效果是：本发明利用甲基丙烯酸缩水甘油醚一端含有活泼双键，一端含有活性较高的环氧环的特性，通过甲基丙烯酸缩水甘油醚的环氧环与环氧树脂上的羟基或羧基发生开环酯化反应，这样就可将甲基丙烯酸缩水甘油醚上的活泼双键引入到环氧树脂分子结构中，提高与丙烯酸单体的共聚能力，解决了环氧树脂在丙烯酸树脂分子链上接枝率低的问题；通过引入二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸对环氧树脂进行改性，在环氧树脂分子链上引入亲水结构单元，使最终制备的环氧树脂改性丙烯酸树脂具有一定的亲水性，无需外加乳化剂即可实现自乳化功效解决了传统水性丙烯酸树脂因乳化导致的耐水、耐盐雾性、附着力差的问题。在树脂制备过程通过引入有机硅氧烷改性，改善了树脂与颜填料的润湿分散性，提高了最终涂料产品的储存稳定性。该改性方法不但节能环保、成本适中，生产该树脂的设备相对简单，便于工业化生产，具有良好的应用市场。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备的分散体涂膜红外曲线。
图2为本发明实施例1制备的分散体涂膜的热失重测试曲线。
图3为本发明实施例1制备的分散体涂膜的DSC测试图。
图4为本发明实施例1制备的分散体涂膜凝胶渗透色谱曲线。
图5为本发明实施例1制备分散体的粒径测试结果。
图6为本发明实施例2制备分散体的粒径测试结果图。
图7为本发明实施例3制备分散体的粒径测试结果图。
图8为本发明实施例4制备的分散体粒径测试结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份原料：
环氧树脂：三木牌128环氧树脂，103份；
二元醇：双酚芴，91份；
亲水单体：2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸分别占17、40份；
甲基丙烯酸缩水甘油醚：25份；
叔胺催化剂：四丁基溴化铵，1.8份；
乙烯基软单体：丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯，分别占147、150份；
乙烯基硬单体：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯，分别占125、160份；
功能单体：丙烯酸羟丙酯，52份；
乙烯基有机硅氧烷：乙烯基三异丙氧基硅烷，23份；
引发剂：二叔丁基过氧化物，14份；
溶剂：丙二醇甲醚，正丁醇，分别占134，80份；
链转移剂：正十二烷基硫醇，4.6份；
分散剂：去离子水，671份；
中和剂：N,N-二甲基乙醇胺，39.6份。
该环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体的制备工艺为：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，将反应釜升温至130℃，反应3.5h；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间为30min，随后继续反应3h，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温至90℃，加入助溶剂恒温搅拌30min至混合均匀；随后升温至145℃，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间为5h，滴加完成，保温4h，得到环氧树脂改性水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温至70℃，加入中和剂，调节体系pH至8.5之间，快速搅拌35min，然后缓慢加入去离子水高速分散1h，过滤，得到固含量为42%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
针对实施例1制备的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，进行除水干燥，红外光谱测试（FT-IR），结果见图1，红外光谱图中2927 cm-1和2855cm-1处为C-H伸缩振动吸收峰，1727cm-1为C=O伸缩振动吸收峰，1605 cm-1和1509cm-1处为苯环碳骨架伸缩振动特征吸收峰，说明本发明使用的环氧树脂含有双酚A环氧树脂。图2为该实施例制备分散体涂膜干燥后的热重测试曲线，从图中可以看出，该树脂在355℃以下，热稳定性良好。图3为制备分散体树脂涂膜干燥后的DSC曲线，可以看出，该树脂的玻璃化转变温度在-13℃附近，具有良好的柔韧性，有效改善了涂层遇冷发脆的现象。图4为制备分散体的GPC曲线，可以看出，制备树脂的Mn为5633，Mw为41887，是一个宽分布树脂，这样的分子量设计不但有利于下游产品的施工和流平，也能保证涂膜的机械性能。图5为该实施例制备分散体的粒径分布，可以看出，制备的分散体粒径分布均匀，有90%的粒径分布在183nm以下，有利于分散体以及后期涂料的稳定储存。
实施例2
一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份原料：
环氧树脂：BE188EL环氧树脂，92份；
二元醇：双酚芴，58份；
亲水单体：2,2-二羟甲基丙酸，40份；
甲基丙烯酸缩水甘油醚：18.5份；
叔胺催化剂：四丁基溴化铵，1份；
乙烯基软单体：丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯，分别占65份、58份；
乙烯基硬单体：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯，分别占70份、16份；
功能单体：丙烯酸羟乙酯，30份；
乙烯基有机硅氧烷：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，20份；
引发剂：过氧化苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物，4、2份；
溶剂：丙二醇甲醚，丙二醇单丁醚，分别占100份，58份；
链转移剂：正十二烷基硫醇，1.5份；
分散剂：去离子水，422份；
中和剂：三乙胺，28份。
该环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体的制备工艺为：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，将反应釜升温至160℃，反应2h；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间为20min，随后继续反应2.5h，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温至95℃，加入助溶剂恒温搅拌20min至混合均匀；随后升温至135℃，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间为3.5h，滴加完成，保温5h，得到环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温至60℃，加入中和剂，调节体系pH至7.5之间，快速搅拌30min，然后缓慢加入去离子水高速分散1.5h，过滤，得到固含量为45%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
该实施例制备分散体的粒径分布如图6，可以看出分散体粒径分布相对均匀，有90%的粒径分布在186nm以下。
实施例3
一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份原料：
环氧树脂：BE188EL环氧树脂，127份；
二元醇：双酚芴，110份；
亲水单体：2,2-二羟甲基丁酸，75份；
甲基丙烯酸缩水甘油醚：31.3份；
叔胺催化剂：四丁基溴化铵，2.2份；
乙烯基软单体：甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯，分别占173份，130份；
乙烯基硬单体：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸苯酯，分别占200份，175份；
功能单体：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯，分别35份、40份；
乙烯基有机硅氧烷：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，43份；
引发剂：过氧化苯甲酸叔丁酯，21份；
溶剂：丙二醇甲醚，丙二醇单丁醚，分别占220份，168份；
链转移剂：正十二烷基硫醇，6份；
分散剂：去离子水，1773份；
中和剂：N,N-二甲基乙醇胺，53份。
该环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体的制备工艺为：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，将反应釜升温至120℃，反应4h；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间为30min，随后继续反应2h，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温至85℃，加入助溶剂恒温搅拌30min至混合均匀；随后升温至130℃，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间为5.5h，滴加完成，保温3h，得到环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温至65℃，加入中和剂，调节体系pH至8.0之间，快速搅拌35min，然后缓慢加入去离子水高速分散1.5h，过滤，得到固含量为35%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
该实施例制备分散体的粒径分布如图7，可以看出分散体粒径分布相对均匀，有90%的粒径分布在179nm以下。
实施例4
一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份原料：
环氧树脂：三木牌128环氧树脂，110份；
二元醇：双酚芴，94份；
亲水单体：2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸，分别为25份、31份；
甲基丙烯酸缩水甘油醚：27份；
叔胺催化剂：四丁基溴化铵，1.5份；
乙烯基软单体：甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯，分别占93份，59份；
乙烯基硬单体：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯，丙烯腈，分别占57份、75份、63份；
功能单体：丙烯酸羟丙酯，52份；
乙烯基有机硅氧烷：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，35份；
引发剂：过氧化苯甲酸叔丁酯，13.8份；
溶剂：丙二醇单丁醚，245份；
链转移剂：正十二烷基硫醇，6份；
分散剂：去离子水，953份；
中和剂：N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺，分别占18、21份。
该环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体的制备工艺为：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，将反应釜升温至140℃，反应3h；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间为25min，随后继续反应2.5h，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温至95℃，加入助溶剂恒温搅拌25min至混合均匀；随后升温至140℃，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间为4.8h，滴加完成，保温3.7h，得到环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温至70℃，加入中和剂，调节体系pH至8.4之间，快速搅拌20min，然后缓慢加入去离子水高速分散1h，过滤，得到固含量为38%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
该实施例制备分散体的粒径分布如图8，可以看出分散体粒径分布相对均匀，有90%的粒径分布在178nm以下。
实施例5
一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下重量份原料：
环氧树脂：BE188EL环氧树脂，98份；
二元醇：双酚芴，92份；
亲水单体：2,2-二羟甲基丙酸，64份；
甲基丙烯酸缩水甘油醚：30份；
叔胺催化剂：四丁基溴化铵，1.7份；
乙烯基软单体：甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯，分别占93份，79份；
乙烯基硬单体：甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈，分别占140份、63份；
功能单体：甲基丙烯酸羟丙酯，55份；
乙烯基有机硅氧烷：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，42份；
引发剂：过氧化苯甲酸叔丁酯，19份；
溶剂：丙二醇甲醚，261份；
链转移剂：正十二烷基硫醇，4份；
分散剂：去离子水，857份；
中和剂：N,N-二甲基乙醇胺，45份。
该环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体的制备工艺为：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，将反应釜升温至120℃，反应4h；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间为30min，随后继续反应2h，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温至85℃，加入助溶剂恒温搅拌30min至混合均匀；随后升温至130℃，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间为5.5h，滴加完成，保温3h，得到环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温至70℃，加入中和剂，调节体系pH至8.4之间，快速搅拌20min，然后缓慢加入去离子水高速分散1h，过滤，得到固含量为41%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
为进一步说明本发明所公开的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，本发明还对实施例1～5制备的环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体及涂膜进行了相应测试，测试方法如下：
分散体粒径测试：将环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体稀释至去离子水中，并用激光粒度仪测试分散体粒径及其分布。
树脂储运稳定性测试：将环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体试样装好放入50℃烘箱中，恒温放置1月，取出放置到室温环境下观察，如无凝胶或分成现象出现，则通过测试。
树脂涂膜附着力测定：按照GB/T9286-1998的方法测定实施例所制分散体涂膜的附着力。
涂膜表干时间、实干时间测定：将实施例制备的环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂分散体均匀的涂抹在聚四氟乙烯板上，25℃恒温干燥，根据GB1728-79的方法测定涂膜的表干时间和实干时间。
树脂涂膜硬度测试：按照GB/T6739-2006标准，采用铅笔法测定漆膜硬度。
树脂涂膜耐盐雾性能测试：采用GB/T1771-2007标准，测试树脂涂膜的耐中性盐雾性能，漆膜240小时不起泡、不脱落、允许轻微变色，视为通过测试。
树脂涂膜耐水性测试：采用GB/T1733-1993的方法测试树脂涂膜耐水性测定，漆膜240小时不起泡、不脱落、允许轻微变色，视为通过测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂92-127份、二元醇56-122份，亲水单体39-77，甲基丙烯酸缩水甘油醚18.5-31.3份，叔胺催化剂0.8-2.2份、乙烯基类软单体100-327份、乙烯基类硬单体86-375份、功能单体30-75份、乙烯基有机硅氧烷20-45份、溶剂80-396份、引发剂4-21份、中和剂11-47份、链转移剂0.5-6份和去离子水。
2.权利要求1所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
（1）按配方称取环氧树脂置入100℃的反应釜中，并用N2置换反应釜中空气，待温度稳定，加入二元醇、亲水单体和叔胺催化剂，在反应釜内反应；
（2）缓慢加入甲基丙烯酸缩水甘油醚，控制滴加时间，随后继续反应，得到环氧树脂预聚体；
（3）按配方称取乙烯基类软单体、乙烯基类硬单体、功能单体、乙烯基有机硅氧烷、引发剂及链转移剂，超声混合均匀得到单体混合液；
（4）将步骤（2）得到的环氧树脂预聚体降温，加入溶剂恒温搅拌至混合均匀；随后升温，滴加步骤（3）的单体混合液，控制总滴加时间，滴加完成，保温，得到环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂；
（5）将步骤（4）得到的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂降温，加入中和剂，调节体系pH，快速搅拌，然后缓慢加入去离子水高速分散，过滤，得到固含量为35-45%的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。
3.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中环氧树脂的环氧值为0.35-0.55mol/100g；二元醇为双酚芴。
4.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中亲水单体为2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸中的一种或两种组合；所述叔胺催化剂选自四丁基溴化铵。
5.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中反应釜内反应的温度为120-160℃，反应的时间为2-4h；所述步骤（2）中滴加时间为20-30min，继续反应时间为2-3h。
6.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中乙烯基类软单体选自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正辛酯中的一种或任意几种组合；所述乙烯基类硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸苄脂、丙烯酸苯酯、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯腈中的一种或任意几种组合。
7.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中功能单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种；所述乙烯基有机硅氧烷为乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种组合。
8.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物或二叔戊基过氧化物中的至少一种；所述链转移剂为正十二烷基硫醇。
9.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中溶剂为丙二醇甲醚与正丁醇、丙二醇单丁醚、丁二酸二甲酯中的一种或多种组合；环氧树脂预聚体降温的温度为85-95℃，恒温搅拌时间为20-30min，升温的温度为130-150℃，滴加时间为3.5-5.5h，保温时间为3-5h。
10.根据权利要求2所述的环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种；降温的温度为60-70℃，调节体系pH至7.5-8.5，快速搅拌时间为20-35min，高速分散时间为1-1.5h。
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