本发明属于环保油漆制备领域，具体涉及水溶性热塑丙烯酸树脂及其制备方法。
背景技术：
热塑性树脂涂料是指以热塑性树脂作为主要成膜物质的一类涂料，涂料靠溶剂挥发干燥成膜，干燥后的漆膜受热变软，受冷变硬。当前广泛应用的热塑性树脂涂料大多属于溶剂型涂料，由于其明显的挥发性有机化合物（VOC）排放，有时难以达到环保要求，且其挥发的溶剂能严重影响人体健康。
因此，需要开发环保绿色、使用安全的新型热塑性涂料，解决涂料的环保问题和避免对人体健康的影响。其解决方法是改进热塑性树脂的配方和工艺，以水代替有机挥发性溶剂，从而最大幅度的减少VOC排放，且可满足涂料的各种特定性能。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型的水溶性热塑丙烯酸树脂及其制备方法。通过本发明方法制备的水溶性热塑性丙烯酸树脂，不仅具有低的VOC排放，达到绿色环保的要求，对人体健康没有损害，且具有光泽高、流平性好、丰满度好、颜料润湿分散性好等特点。
本发明技术方案如下。
一种水溶性热塑丙烯酸树脂，按重量百分比计，包括如下组分：苯乙烯3~7 wt%，甲基丙烯酸甲酯 17~23 wt%，丙稀酸丁酯 7~13 wt%，丙稀酸异丁酯3~7 wt%，丙稀酸羟乙酯 2~4 wt%，甲基丙烯酸 6~8 wt%，过氧化苯甲酰0.5~1.5 wt%，过氧化叔丁基苯甲酰0.2~0.7wt%，异丁醇 8~12 wt%，乙二醇丁醚 23.8~53.3 wt%。
优选的，苯乙烯5wt%，甲基丙烯酸甲酯20wt%，丙稀酸丁酯10wt%，丙稀酸异丁酯5wt%，丙稀酸羟乙酯3wt%，甲基丙烯酸7wt%，过氧化苯甲酰1wt%，过氧化叔丁基苯甲酰0.5wt%，异丁醇10wt%，乙二醇丁醚38.5wt%。
所述一种水溶性热塑丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将乙二醇丁醚的65~75%的量与异丁醇加入反应釜中，搅拌混合均匀，升温后保温；
（2）留取过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基苯甲酰的各1‰质量之后，将其余各组分搅拌混合均匀，滴加入反应釜中；滴加完毕后，以乙二醇丁醚冲洗滴加管，并继续保温；
（3）以留取的过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基苯甲酰与冲洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚混合，加入反应釜中，继续升温后保温；
（4）保温结束后，降至室温，过滤，得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。
进一步地，步骤（1）中，所述保温的温度为108~112℃，保温持续直到步骤（2）中混合组分滴加结束。
进一步地，步骤（2）中，所述滴加的时间为3.5~4.5小时。
进一步地，步骤（2）中，所述滴加的速度按照滴加的混合组分的总质量除以滴加时间得到，并控制匀速滴加。
进一步地，步骤（2）中，所述继续保温是在105~110℃保温75~105分钟。
进一步地，步骤（3）中，所述保温是在110~120℃保温4.5~5.5小时。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
（1）本发明的水溶性热塑丙烯酸树脂中通过引入-OH羟基提高了树脂的亲水性，使复配树脂可以水为主要溶剂制备涂料，大大减少有机溶剂的使用量，从而达到绿色环保、对人体伤害低的目的；
（2）本发明的水溶性热塑丙烯酸树脂具有光泽度高、流平性好、附着力好，颜料分散性好、疏水性好等优良特性，外观为浅黄清澈透明，色泽(Fe-Co)≤2#，粘度(涂-4)在5000-8000秒/ 25℃，固含量为60±2%，酸值为35-45 mgkOH/g。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明不限于以下实施例，需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。
实施例1
一种水溶性热塑丙烯酸树脂，其重量组分原材料包括：苯乙烯50kg，甲基丙烯酸甲酯 200kg，丙稀酸丁酯 100kg，丙稀酸异丁酯50kg，丙稀酸羟乙酯 30kg，甲基丙烯酸 70kg，过氧化苯甲酰 10kg，过氧化叔丁基苯甲酰5kg，异丁醇 100kg，乙二醇丁醚 385kg。
制备所述水溶性热塑丙烯酸树脂，包括如下步骤：
（1）首先取乙二醇丁醚270kg与异丁醇100kg投入到反应釜中，搅拌混合均匀，反应釜升温到110℃，并持续保温至步骤（2）中混合组分滴加完成；
（2）留取过氧化苯甲酰10g、过氧化叔丁基苯甲酰5g；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙稀酸丁酯、丙稀酸异丁酯、丙稀酸羟乙酯、甲基丙烯酸所组成的单体，以及剩余的过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基苯甲酰组成的引发剂，搅拌以均匀混合；
（3）将上述单体和引发剂组成的混合液，以流速V=2.15kg/min的速度滴加到反应釜中，滴加时间为4小时，完成后以乙二醇丁醚冲洗滴加管，继续110℃保温1.5小时；
（4）以留取的引发剂过氧化苯甲酰10g、过氧化叔丁基苯甲酰5g与冲洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚115kg混合液，补加到反应釜中，升温至115℃，保温5小时；
（5）保温结束后，降至常温，过滤，得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。
制备得到的水溶性热塑丙烯酸树脂的外观为浅黄清澈透明，色泽(Fe-Co)≤2#，粘度(涂-4)为7000秒/ 25℃，固含量为60%，酸值为40mgkOH/g。
实施例2
一种水溶性热塑丙烯酸树脂，其重量组分原材料包括：苯乙烯3kg，甲基丙烯酸甲酯 17kg，丙稀酸丁酯 7kg，丙稀酸异丁酯3kg，丙稀酸羟乙酯2kg，甲基丙烯酸 6kg，过氧化苯甲酰 0.5kg，过氧化叔丁基苯甲酰0.2kg，异丁醇 8kg，乙二醇丁醚 53.3kg。
制备所述水溶性热塑丙烯酸树脂，包括如下步骤：
（1）首先取乙二醇丁醚35kg与异丁醇8kg投入到反应釜中，搅拌混合均匀，反应釜升温到110℃，并持续保温至步骤（2）中混合组分滴加完成；
（2）留取过氧化苯甲酰0.5g、过氧化叔丁基苯甲酰0.2g；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙稀酸丁酯、丙稀酸异丁酯、丙稀酸羟乙酯、甲基丙烯酸所组成的单体，以及剩余的过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基苯甲酰组成的引发剂，搅拌以均匀混合；
（3）将上述单体和引发剂组成的混合液，以流速V=0.16kg/min的速度滴加到反应釜中，完成后以乙二醇丁醚冲洗滴加管，继续110℃保温1.5小时；
（4）以留取的引发剂过氧化苯甲酰0.5g、过氧化叔丁基苯甲酰0.2g与冲洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚12.5kg混合液，补加到反应釜中，升温至115℃，保温5小时；
（5）保温结束后，降至常温，过滤，得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。
制备得到的水溶性热塑丙烯酸树脂的外观为浅黄清澈透明，色泽(Fe-Co)约为2#，粘度(涂-4)为5000秒/ 25℃，固含量为58%，酸值为35mgkOH/g。
实施例3
一种水溶性热塑丙烯酸树脂，其重量组分原材料包括：苯乙烯7kg，甲基丙烯酸甲酯 23kg，丙稀酸丁酯 13kg，丙稀酸异丁酯7kg，丙稀酸羟乙酯4kg，甲基丙烯酸 8kg，过氧化苯甲酰 1.5kg，过氧化叔丁基苯甲酰0.7kg，异丁醇 12kg，乙二醇丁醚 23.8kg。
制备所述水溶性热塑丙烯酸树脂，包括如下步骤：
（1）首先取乙二醇丁醚17.8kg与异丁醇12kg投入到反应釜中，搅拌混合均匀，反应釜升温到110℃，并持续保温至步骤（2）中混合组分滴加完成；
（2）留取过氧化苯甲酰1.5g、过氧化叔丁基苯甲酰0.7g；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙稀酸丁酯、丙稀酸异丁酯、丙稀酸羟乙酯、甲基丙烯酸所组成的单体，以及剩余的过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基苯甲酰组成的引发剂，搅拌以均匀混合；
（3）将上述单体和引发剂组成的混合液，以流速V=0.26kg/min的速度滴加到反应釜中，完成后以乙二醇丁醚冲洗滴加管，继续110℃保温1.5小时；
（4）再将留取的引发剂过氧化苯甲酰1.5g、过氧化叔丁基苯甲酰0.7g与冲洗滴加管后剩余的乙二醇丁醚12.5kg混合液，补加到反应釜中，升温至115℃，保温5小时；
（5）保温结束后，降至常温，过滤，得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。
制备得到的水溶性热塑丙烯酸树脂的外观为浅黄清澈透明，色泽(Fe-Co)约为2#，粘度(涂-4)为8000秒/ 25℃，固含量为62%，酸值为45mgkOH/g。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。