CN115975129A - 水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法和轨道交通用水性涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：A)将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层；B)将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层；C)将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质；D)将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。本发明通过上述三层结构的设置，同时将OvPOSS活性低聚物作为中间层可以提高羟基丙烯酸的羟基含量，提高分子量以及漆膜的致密性，从而让漆膜固化后性能更优异，同时具有良好的疏水及耐磨的特点。

Description

水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法和轨道交通用水性涂料

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法和轨道交通用水性涂料。

背景技术

目前城市车辆上使用的溶剂型涂料在涂装过程中产生大量VOC，致使作业环境恶劣，对周边环境造成影响。水性涂料是用水作为溶剂或者分散介质的涂料，不会排放有害物，是轨道交通车辆上的大势所趋。

但是水性涂料在轨道交通的施工过程中还存在一些问题：1.水性涂料施工时温度、相对湿度要求较为苛刻，需要增加空调调整温湿度，增加能耗；2.水的挥发受环境影响大，温度低，湿度大严重影响漆膜干燥速度；3.水的挥发速率慢，喷涂时挥发较少，容易流挂。

现有技术中水性羟丙树脂的应用痛点是固含、粘度、分子量以及羟值的平衡关系。因此，开发一种树脂具有高分子量，羟值、高固含量以及合适的施工粘度是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，本发明制备得到的水性羟基丙烯酸树脂具有良好的羟基含量和固含量。

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

A)将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层；

B)将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层；

C)将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质；

D)将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。

优选的，步骤A)所述核层混合液包括BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯；所述BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯的质量比为0～25:0～20:5～40:2～10:0.2～3:0.1～2:0～15。

优选的，所述步骤A)具体为：

将反应型溶剂和部分核层混合液混合，反应10～60min后滴加入剩余部分核层混合液，滴加完毕后，保温2～4h；所述反应温度为90～150℃；所述滴加时间为2～4h。

优选的，所述部分核层混合液和剩余部分核层混合液的质量比为4:96；

所述反应型溶剂包括叔碳酸缩水甘油酯。

优选的，步骤B)所述反应时间为30min～2h；

所述活性POSS低聚物的制备方法具体为：以乙烯基三乙氧基硅烷为原料，盐酸为催化剂，反应，即得OvPOSS；

将OvPOSS溶解于丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物中，加入溶剂，而后滴加引发剂开始聚合，得到活性POSS低聚物。

优选的，步骤C)所述壳层混合液包括BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯；所述BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯的质量比为0～15:0～80:0～10:0.5～5:0.2～3:0～2:0～10。

优选的，所述步骤C)具体为：

将反应型溶剂和部分壳层混合液混合，反应10～60min后滴加入剩余部分壳层混合液，滴加完毕后，保温2～4h；所述反应温度为90～150℃；所述滴加时间为2～4h；所述部分壳层混合液和剩余部分壳层混合液的质量比为4:96；

所述反应型溶剂包括叔碳酸缩水甘油酯。

优选的，步骤D)具体为：

将所述三层结构物质与引发剂混合后保温3～6h，而后降温至50～90℃，加入中和剂中和30～60min；降温至20～80℃，加入水，混合，分散，即得；

所述引发剂包括二叔丁基过氧化物；所述引发剂的加入量为所述三层结构的0.01～1wt％；

所述中和剂包括三乙胺；所述中和剂的加入量为根据所用MAA的量来确定，为MAA中羧基摩尔量的0.8～1.5倍；

所述分散为高速搅拌分散30～60min。

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到。

本发明提供了一种轨道交通用水性涂料，包括上述技术方案所述的水性羟基丙烯酸树脂。

与现有技术相比，本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：A)将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层；B)将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层；C)将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质；D)将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。本发明通过上述三层结构的设置，同时将OvPOSS活性低聚物作为中间层可以提高羟基丙烯酸的羟基含量，提高分子量以及漆膜的致密性，从而让漆膜固化后性能更优异，同时具有良好的疏水及耐磨的特点。

具体实施方式

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法和轨道交通用水性涂料，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

A)将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层；

B)将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层；

C)将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质；

D)将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。

本发明提供的一种多支化水性羟基丙烯酸树脂的制备方法首先将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层。

在本发明其中一部分优选实施方式中，上述制备方法具体为：

将反应型溶剂和部分核层混合液混合，反应10～60min后滴加入剩余部分核层混合液，滴加完毕后，保温2～4h；所述反应温度为90～150℃；所述滴加时间为2～4h。

在本发明其中一部分优选实施方式中，上述制备方法具体为：

将反应型溶剂和部分核层混合液混合，反应20～50min后滴加入剩余部分核层混合液，滴加完毕后，保温2～3.5h；所述反应温度为100～140℃；所述滴加时间为2.5～3.5h。

所述部分核层混合液和剩余部分核层混合液的质量比优选为1～10:90～99；更优选为2～8:91～98；最优选为4:96。

本发明所述反应型溶剂包括叔碳酸缩水甘油酯。

本发明所述核层混合液包括BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯。

本发明所述核层混合液的制备优选为：BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯混合10～20min。

在本发明其中一部分优选实施方式中，

所述BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯的质量比为0～25:0～20:5～40:2～10:0.2～3:0.1～2:0～15；更优选为10～20:5～15:10～30:3～8:0.5～2.5:0.5～1.5:3～12；

将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层。

优选将所得活性POSS低聚物加入核层预聚体，由于活性POSS低聚物含有可聚合的自由基，所述反应温度优选为95～115℃；保温反应30min～2h；更优选为40min～100min。

本发明所述活性POSS低聚物的制备方法具体为：以乙烯基三乙氧基硅烷为原料，盐酸为催化剂，反应，即得OvPOSS；

将OvPOSS溶解于丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物中，加入溶剂，而后滴加引发剂开始聚合，得到活性POSS低聚物。

本发明其中一部分优选实施方式中，所述活性POSS低聚物的制备方法具体为：

往圆底烧瓶中加入乙醇和蒸馏水和A151混合溶液，在室温下搅拌使其充分混合均匀，然后逐渐加入浓盐酸调节pH为3左右。将圆底烧瓶置于恒温水浴锅中，升温至60℃反应10h左右，反应完毕后将反应产物冷却至室温，抽滤得到白色结晶粉末，用环己烷洗涤两次后真空干燥。将制备的白色粉末在四氢呋喃和甲醇(1:3)中重结晶，真空干燥后得到白色晶体状产物，即八乙烯基倍半硅氧烷(OvPOSS)。

将上述OvPOSS溶解于丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物中，然后加入叔碳酸缩水甘油酯作为溶剂，然后滴加叔碳酸缩水甘油酯引发剂开始聚合，引发剂用量过量，得到活性POSS低聚物。

反应过程如下所示：

将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质。

优选具体为：将反应型溶剂和部分壳层混合液混合，反应10～60min后滴加入剩余部分壳层混合液，滴加完毕后，保温2～4h。

更优选具体为：将反应型溶剂和部分壳层混合液混合，反应20～50min后滴加入剩余部分壳层混合液，滴加完毕后，保温2.5～3.5h。

所述反应温度为90～150℃；所述滴加时间为2～4h；更优选的，所述反应温度为100～140℃；所述滴加时间为2.5～3.5h。

所述部分壳层混合液和剩余部分壳层混合液的质量比为1～10:90～99；更优选为2～8:91～98；最优选为4:96。

本发明所述壳层混合液包括BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯；

在本发明其中一部分优选实施方式中，所述BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯的质量比为0～15:0～80:0～10:0.5～5:0.2～3:0～2:0～10更优选为10～20:5～15:10～30:3～8:0.5～2.5:0.5～1.5:3～12。

本发明所述壳层混合液的制备优选为：BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯混合10～20min。

本发明所述反应型溶剂包括叔碳酸缩水甘油酯。

将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。

本发明步骤D)具体为：

将所述三层结构物质与引发剂混合后保温3～6h，而后降温至50～90℃，加入中和剂中和30～60min；降温至20～80℃，加入水，混合，分散，即得。

本发明步骤D)更优选具体为：

将所述三层结构物质与引发剂混合后保温3～5h，而后降温至50～80℃，加入中和剂中和40～60min；降温至25～70℃，加入水，混合，分散，即得；

本发明所述引发剂包括二叔丁基过氧化物；所述引发剂的加入量为所述三层结构的0.01～1wt％；更优选为0.1～0.9wt％；

所述中和剂包括三乙胺；所述中和剂的加入量为根据所用MAA的量来确定，为MAA中羧基摩尔量的0.8～1.5倍；

所述分散为高速搅拌分散30～60min；更优选为40～60min。

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到。

本发明对于上述制备方法已经有了清楚的描述，在此不再赘述。

本发明核层为软单体较多且含大部分羟基的聚丙烯酸酯，中间层为自制的含有反应活性的POSS低聚物，壳层为硬单体较多且含少部分羟基的聚丙烯酸酯。利用改性的POSS低聚物将壳层和核层连接起来，POSS的引入一方面提高了Tg，提高分子量，表面具较好的疏水性。

本发明采用自制POSS活性低聚物，设计核壳结构，合理分配羟基位置，克服了水性羟基丙烯酸树脂固含高粘度大的问题，且POSS的引入使树脂具有一定的疏水性，提高整体树脂的tg,使树脂具有较优异的耐水性及快速干燥性，并且由于POSS结构的引入，对于作为面漆的羟丙树脂具有更好的耐磨性。

本发明提供了一种轨道交通用水性涂料，包括上述技术方案所述的多支化水性羟基丙烯酸树脂。

本发明对于上述水性羟基丙烯酸树脂已经有了清楚的描述，在此不再赘述。

本发明提供了一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：A)将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层；B)将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层；C)将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质；D)将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。本发明通过上述三层结构的设置，同时将OvPOSS活性低聚物作为中间层可以提高羟基丙烯酸的羟基含量，提高分子量以及漆膜的致密性，从而让漆膜固化后性能更优异，同时具有良好的疏水及耐磨的特点。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法和轨道交通用水性涂料进行详细描述。

实施例1

首先制备八乙烯基倍半硅氧烷(OvPOSS)：

通过乙烯基三乙氧基硅烷(A151)制备OvPOSS方法成熟，操作简单，易于控制。根据参考文献，以乙烯基三乙氧基硅烷为原料，盐酸为催化剂，通过控制反应进程与反应原料，可以制备出高纯度的八乙烯基笼形倍半硅氧烷(OvPOSS)。往500mL圆底烧瓶中加入245mL乙醇和30ml蒸馏水和0.5molA151混合溶液，在室温下搅拌使其充分混合均匀，然后逐渐加入浓盐酸调节pH为3左右。将圆底烧瓶置于恒温水浴锅中，升温至60℃反应10h左右，反应完毕后将反应产物冷却至室温，抽滤得到白色结晶粉末，用环己烷洗涤两次后真空干燥。将制备的白色粉末在四氢呋喃和甲醇(1:3)中重结晶，真空干燥后得到白色晶体状产物，即八乙烯基倍半硅氧烷(OvPOSS)。

实施例2

活性POSS低聚物(中间层)的制备：将上述实施例1制备的2gOvPOSS溶解于5g丙烯酸丁酯和5g甲基丙烯酸甲酯的混合物中，然后加入2g叔碳酸缩水甘油酯作为溶剂，然后滴加0.5g/3g叔碳酸缩水甘油酯引发剂，温度保持在95℃，开始聚合，引发剂用量过量，得到活性POSS低聚物。

核层的制备：

制备核层混合液：将11gBA,4gMMA，22gHEA,3gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.6g十二烷基硫醇，5g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成核结构：将反应型溶剂6g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，升温至110℃；然后向反应釜中加入核层混合液的3.5wt％，30分钟后，滴加剩余核层混合液，匀速2.5h滴加完成；滴加完后，保温2h；

中间层的制备：

将上述所得活性POSS低聚物加入上述保温完成的核层预聚体中，由于活性POSS低聚物含有可聚合的自由基,温度保持115℃，保温反应60min；

壳层的制备：

制备壳层混合液：将5gBA,40gMMA，5gHEA,1gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.9g十二烷基硫醇，3g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成壳结构：将反应型溶剂7g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，温度为115℃；然后向反应釜中加入壳层混合液的4wt％，40分钟后，滴加剩余壳层混合液，匀速滴加3h滴加完成；滴加完后，保温2.5h；再加入0.5g二叔丁基过氧化物，保温3h；

中和：降温至55℃，加入6g三乙胺中和剂，中和40分钟；

分散：降温至30℃，加入155g去离子水，同时高速搅拌分散50分钟，得到水性丙烯酸分散体。

实施例3

活性POSS低聚物(中间层)的制备：将上述实施例1制备的2gOvPOSS溶解于4g丙烯酸丁酯和6g甲基丙烯酸甲酯的混合物中，然后加入2g叔碳酸缩水甘油酯作为溶剂，然后滴加0.5g/3g叔碳酸缩水甘油酯引发剂，温度保持在95℃，开始聚合，引发剂用量过量，得到活性POSS低聚物。

核层的制备：

制备核层混合液：将10gBA,5gMMA，20gHEA,5gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.6g十二烷基硫醇，5g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成核结构：将反应型溶剂6.5g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，升温至110℃；然后向反应釜中加入核层混合液的4wt％，30分钟后，滴加剩余核层混合液，匀速2.5h滴加完成；滴加完后，保温2h；

中间层的制备：

将上述所得活性POSS低聚物加入上述保温完成的核层预聚体中，由于活性POSS低聚物含有可聚合的自由基,温度保持115℃，保温反应60min；

壳层的制备：

制备壳层混合液：将6gBA,38gMMA，6gHEA,1gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.9g十二烷基硫醇，3g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成壳结构：将反应型溶剂7.5g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，温度为115℃；然后向反应釜中加入壳层混合液的5wt％，40分钟后，滴加剩余壳层混合液，匀速滴加3h滴加完成；滴加完后，保温2.5h；再加入0.7g二叔丁基过氧化物，保温3h；

中和：降温至55℃，加入6.5g三乙胺中和剂，中和50分钟；

分散：降温至30℃，加入150g去离子水，同时高速搅拌分散50分钟，得到水性丙烯酸分散体。

实施例4

活性POSS低聚物(中间层)的制备：将上述实施例1制备的2gOvPOSS溶解于6g丙烯酸丁酯和4g甲基丙烯酸甲酯的混合物中，然后加入2g叔碳酸缩水甘油酯作为溶剂，然后滴加0.5g/3g叔碳酸缩水甘油酯引发剂，温度保持在100℃，开始聚合，引发剂用量过量，得到活性POSS低聚物。

核层的制备：

制备核层混合液：将6gBA,4gEA,4gMMA，21gHEA,5gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.6g十二烷基硫醇，5g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成核结构：将反应型溶剂6.5g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，升温至110℃；然后向反应釜中加入核层混合液的4wt％，30分钟后，滴加剩余核层混合液，匀速2.5h滴加完成；滴加完后，保温2h；

中间层的制备：

将上述所得活性POSS低聚物加入上述保温完成的核层预聚体中，由于活性POSS低聚物含有可聚合的自由基,温度保持115℃，保温反应60min；

壳层的制备：

制备壳层混合液：将4gBA,30gMMA，10gSt，6gHEA,1gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.9g十二烷基硫醇，3g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成壳结构：将反应型溶剂7.5g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，温度为115℃；然后向反应釜中加入壳层混合液的4wt％，40分钟后，滴加剩余壳层混合液，匀速滴加3h滴加完成；滴加完后，保温2.5h；再加入0.8g二叔丁基过氧化物，保温3h；

中和：降温至55℃，加入8g二甲基乙醇胺中和剂，中和60分钟；

分散：降温至30℃，加入160g去离子水，同时高速搅拌分散60分钟，得到水性丙烯酸分散体。

对比例1

核层的制备：

制备核层混合液：将9gBA,4gEA,6gMMA，12gHEA,5gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.6g十二烷基硫醇，5g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成核结构：将反应型溶剂6.5g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，升温至110℃；然后向反应釜中加入核层混合液的4wt％，30分钟后，滴加剩余核层混合液，匀速2.5h滴加完成；滴加完后，保温2h；

壳层的制备：

制备壳层混合液：将7gBA,33gMMA，10gSt，3gHEA,1gMAA,1g二叔丁基过氧化物，0.9g十二烷基硫醇，3g叔碳酸缩水甘油酯混合20分钟，备用；

合成壳结构：将反应型溶剂7.5g叔碳酸缩水甘油酯加入反应釜中，温度为115℃；然后向反应釜中加入壳层混合液的4wt％，40分钟后，滴加剩余壳层混合液，匀速滴加3h滴加完成；滴加完后，保温2.5h；再加入0.8g二叔丁基过氧化物，保温3h；

中和：降温至55℃，加入8g二甲基乙醇胺中和剂，中和60分钟；

分散：降温至30℃，加入200g去离子水，同时高速搅拌分散60分钟，得到水性丙烯酸分散体。

表1

测试	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1
					羟基含量％	3.9	3.8	3.9	2.2
固含％	45.1	48.6	44.8	36.6
					粘度mpa.s	956	1100	1015	2500

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)将反应型溶剂和核层混合液混合，加热反应，得到核层；

B)将活性POSS低聚物和所述核层混合，反应，得到中间层；

C)将中间层、反应型溶剂和壳层混合液混合，加热反应，得到三层结构物质；

D)将所述三层结构物质与引发剂、中和剂和水混合，分散，即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述核层混合液包括BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯；所述BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯的质量比为0～25:0～20:5～40:2～10:0.2～3:0.1～2:0～15。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体为：

将反应型溶剂和部分核层混合液混合，反应10～60min后滴加入剩余部分核层混合液，滴加完毕后，保温2～4h；所述反应温度为90～150℃；所述滴加时间为2～4h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述部分核层混合液和剩余部分核层混合液的质量比为1～10:90～99；

所述反应型溶剂包括叔碳酸缩水甘油酯。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)所述反应时间为30min～2h；

所述活性POSS低聚物的制备方法具体为：以乙烯基三乙氧基硅烷为原料，盐酸为催化剂，反应，即得OvPOSS；

将OvPOSS溶解于丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物中，加入溶剂，而后滴加引发剂开始聚合，得到活性POSS低聚物。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)所述壳层混合液包括BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯；所述BA、MMA、HEA、MAA、二叔丁基过氧化物、十二烷基硫醇和叔碳酸缩水甘油酯的质量比为0～15:0～80:0～10:0.5～5:0.2～3:0～2:0～10。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C)具体为：

将反应型溶剂和部分壳层混合液混合，反应10～60min后滴加入剩余部分壳层混合液，滴加完毕后，保温2～4h；所述反应温度为90～150℃；所述滴加时间为2～4h；所述部分壳层混合液和剩余部分壳层混合液的质量比为1～10:90～99；

所述反应型溶剂包括叔碳酸缩水甘油酯。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤D)具体为：

将所述三层结构物质与引发剂混合后保温3～6h，而后降温至50～90℃，加入中和剂中和30～60min；降温至20～80℃，加入水，混合，分散，即得；

所述引发剂包括二叔丁基过氧化物；所述引发剂的加入量为所述三层结构的0.01～1wt％；

所述中和剂包括三乙胺；所述中和剂的加入量为MAA中羧基摩尔量的0.8～1.5倍；

所述分散为高速搅拌分散30～60min。

9.一种水性羟基丙烯酸树脂，其特征在于，由权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备得到。

10.一种轨道交通用水性涂料，其特征在于，包括权利要求9所述的水性羟基丙烯酸树脂。