专利名称：一种羟基丙烯酸树脂水分散体及用其制备的水性涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工水性涂料领域内一种羟基丙烯酸树脂水分散体及用其制备的水 性涂料。
背景技术：
溶剂型涂料由于造成严重环境和健康问题，使用受到限制，环境友好的水性涂料 是当前涂料行业发展的趋势，各类水分散型树脂在市场上都可见到。水性羟基丙烯酸树脂 由于其光泽高、耐候性好、保色保光性广泛用于水性氨基烤漆面漆和双组分聚氨酯自干面 漆，但国内的水性羟基丙烯酸树脂多为乳液型或粘度很大的树脂水分散液。前者光泽低，由 于有乳化剂的存在，也有耐水防腐蚀不好的问题；后者施工固含低，光泽也不够高，也难以 推广使用。一般生产水分散型羟基丙烯酸树脂都是在聚合单体中引入一定量羧基单体，然后 自由基溶液聚合制备树脂，蒸馏除去全部或部分溶剂，再加入胺类物质使树脂上羧基离子 化从而使树脂可分散在水中。为了追求树脂水分散体的存储稳定性，一般需引入较多的羧 基，至少需使固体树脂的酸值达到30-50 mg KOH/g树脂，但这使羟基丙烯酸树脂的耐水、耐 碱性下降。而且用这种方法制备的羟基丙烯酸树脂一般粘度较大，固含降至30% (重量分) 后树脂分散体才具有一定流动性。这就使该树脂所制涂料施工固含低，使用不方便；就算勉 强使用，光泽也不够高。如上所述，具备存储稳定、高固低粘并且漆膜光泽高，防腐蚀及耐水性能优良的羟 基丙烯酸树脂水分散体尚未被发现。
发明内容
发明要解决的问题本发明旨在克服上述的水性羟基丙烯酸树脂的的缺点，提供一种存储稳定，高固 低粘，防腐蚀耐水性能优良，且光泽高耐候好的羟基树脂水分散体，并且提供用该树脂组合 物制备水性涂料的方法。解决问题的手段本发明人发现(1)夺氢能力弱的引发剂生产的树脂水分散液粘度小于夺氢能力强的引发剂生产 的树脂水分散液。这应是夺氢能力弱的引发剂制得的聚合物分子多为线性结构，而夺氢能 力强的引发剂由于夺取聚合物大分子上的氢，使制得的聚合物多为接枝结构，所以前者粘 度低于后者。(2)适当提高温度聚合反应，使引发剂半衰期在几分钟内，所得树脂水分散液粘度 会降低。这应是引发剂快速分解使聚合反应时自由基浓度大而致使聚合物分子量减小所 致。而使较高浓度的引发剂溶解于单体中并且采取滴加单体的聚合工艺，则虽引发剂分解 较快亦能使单体转化率达到99%以上。
(3)分步聚合，第一步聚合时大部分单体使用夺氢能力弱的引发剂引发聚合，第 二步聚合时少部分单体使用夺氢能力强的引发剂引发聚合，所得聚合物水分散液的粘度接 近夺氢能力弱的引发剂生产的树脂水分散液粘度，而若在第一步聚合中无羧基单体，而使 羧基单体富集于第二步聚合中，则所得树脂水分散体粘度意外的较小。这可能是第二步聚 合中夺氢能力强的引发剂除了使第二步聚合的单体合成富含羧基的大分子外，也使富含羧 基大分子接枝于第一步聚合中产生的线性聚合物上。当中和后的接枝聚合物分散于水时， 第二步聚合的产物由于富含羧基亲水性强而分布于水分散树脂微粒的表面成为壳层聚合 物，第一步聚合产物由于疏水性强而位于水分散树脂微粒的内部而成为水分散树脂微粒的 核。由于形成了这种核壳结构，使树脂水分散体中处于伸展状态的聚合物大分子数目大幅 减少，从而大大降低了树脂水分散体的粘度。由于形成了这种结构，还使保持树脂水分散 体存储稳定所需羧基数大幅减少，从而提高了树脂的耐水性耐碱性及防腐蚀性。(4)溶液聚合粘度小有利于聚合反应顺利进行，但过多溶液的存在除了造成环境 污染还会使所得的树脂水分散体粘度增加而且存储稳定性变差。采取高温反应以减少聚合 反应中对溶剂的需要量。温度高时树脂液粘度低，而且反应温度高所得聚合物产物分子量 小也会使树脂液粘度降低。故高温反应对减少溶剂使用有帮助。(5)自由基聚合中引入链转移剂可使聚合物分子量缩小，也有利于制备高固低粘 的羟基丙烯酸树脂水分散体。因此，在本发明人发现的基础上，本发明提供一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制 造方法及用这种方法制造的羟基丙烯酸树脂水分散体。其特征在于，聚合分两步进行，第一 步为自由基溶液聚合制备核，制备核的单体没有羧基单体，采用夺氢能力弱的引发剂；第二 步为核存在的情况下自由基溶液聚合制备壳，制备壳的单体富含羧基单体，采用夺氢能力 强的引发剂；聚合时控制反应温度较高，并加入一定量的链转移剂。树脂制备完成后加入一 定量中和剂和水，分散均勻即得到固含高而粘度低的具有核壳结构的羟基丙烯酸树脂水分 散体。本发明还提供以上述羟基丙烯酸树脂水分散体为成膜物的水性涂料，其特征在 于，其成分是本发明提供的羟基丙烯酸树脂水分散体、助剂、颜填料。本发明采用分两步的自由基溶液聚合法合成羟基丙烯酸树脂第一步聚合合成树 脂的核部分，这一步聚合用去单体总量80% 96% (重量百分比，以后同)的单体，使用夺 氢能力弱的引发剂引发聚合，第二步聚合时用约占单体总量的4% 20%少部分单体，使 用夺氢能力强的引发剂引发聚合，所得聚合物水分散液的粘度接近夺氢能力弱的引发剂生 产的树脂水分散液粘度。第一步聚合中无羧基单体，而使羧基单体富集于第二步聚合中，则 所得树脂水分散体粘度意外的较小。这可能是第二步聚合中夺氢能力强的引发剂除了使第 二步聚合的单体合成富含羧基的大分子外，也使富含羧基大分子接枝于第一步聚合中产生 的线性聚合物上。当中和后的接枝聚合物分散于水时，第二步聚合的产物由于富含羧基亲 水性强而分布于水分散树脂微粒的表面成为壳层聚合物，第一步聚合产物由于疏水性强而 位于水分散树脂微粒的内部而成为水分散树脂微粒的核。由于形成了这种核壳结构，使树 脂水分散体中处于伸展状态的聚合物大分子数目大幅减少，从而大大降低了树脂水分散体 的粘度。再加水高的聚合反应温度及低的有机溶剂含量，从而制备出高固低粘的羟基丙烯 酸树脂水分散体。由于形成了这种核壳结构，还使保持树脂水分散体存储稳定所需羧基数
5大幅减少，减少了亲水单体数量，从而提高了树脂的耐水性耐碱性及防腐蚀性。本发明具体通过以下步骤制备(1)第一步聚合将一定量溶剂加入反应容器，搅拌升温至70 170°C，将参加第 一步聚合的单体、链转移剂和引发剂混合溶解后滴加入反应容器，滴加时间3 5小时，滴 加完保持反应温度1小时，得到第一步聚合产物，这部分产物为将来水分散树脂微粒的核 部分。该步骤中使用的溶剂是醋酸丁酯、四氯化碳、100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、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二 乙二醇单丁醚中的一种或几种的混合物。根据溶剂沸点略高于反应温度的原则来选择溶剂 或溶剂混合物。溶剂的用量为使第一步聚合所得树脂溶液固体含量为80 92%。参与本步聚合的单体为醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲 基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基 酯，(甲基)丙烯酸椰子油酸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲 基)丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲 基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、N-(l，l-二甲基-3-氧代丁基) (甲基)丙烯酰胺，N，N-二甲基(甲基)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、二乙 烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二(甲基) 丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三 (甲基)丙烯酸酯中的一种或几种的混合物，其中必含有羟基单体。该核部分树脂羟基含量 为1 5% (固体重量比)，最佳为3 4%。本步聚合中采用的链转移剂为2-巯基乙醇或正十二烷基硫醇，其用量为单体重 量的0.5 3%，最优为1 2%。本步聚合采用夺氢能力弱的引发剂，为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、二叔戊基 过氧化物、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢中的一种或几种或几种共同使用。引发剂用
量是单体重量的1 5%，最佳量为2 4%。本步聚合采用的反应温度是根据所用引发剂半衰期为1 10分钟时的温度而定， 最佳反应温度是引发剂半衰期为3 6分钟时的温度。(2)第二步聚合第一步聚合得到的树脂液保持温度在70 170°C，将参加第二步 聚合的单体、链转移剂和引发剂混合溶解后滴加入反应容器，滴加时间0. 5 1小时，滴加 完补加适量引发剂保持反应温度2 4小时，得到接枝羟基丙烯酸树脂溶液，第二步聚合形 成的聚合物接枝于第一步聚合形成的聚合物。参与本步聚合的单体为醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、衣康酸、马来酸酐、(甲 基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基) 丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸椰子油酸酯、(甲基)丙烯酸 十八烷基酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯 酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨 基丙酯、N-(l，l-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酰胺，N，N-二甲基(甲基)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、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲 基)丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇 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两种以上的混合物，其 必含有羟基单体和羧基单体。羟基含量1 5% (固体重量比)，最佳为3 4% ；羧基含 量为使所得羟基丙烯酸树脂的整体酸值为10 40mg KOH/g固体树脂，最佳为15 25mg KOH/g固体树脂。本步聚合中采用的链转移剂为2-巯基乙醇或正十二烷基硫醇，其用量为单体重 量的0.5 3%，最优为1 2%。本步聚合采用夺氢能力强的引发剂，为过氧化新葵酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔 丁酯、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧化二 异丙苯、异丙苯过氧化氢、过氧化-2-乙基己酸特戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧 化-3，5，5_三甲基己酸叔丁酯中的一种或几种。引发剂用量是单体重量的1 5%，最佳量 为2 4%。本步聚合采用的反应温度是根据所用引发剂半衰期为1 10分钟时的温度而定， 最佳反应温度是引发剂半衰期为3 6分钟时的温度。(3)将所得羟基丙烯酸树脂溶液降至合适温度，加入碱性中和剂，在加入水快速 搅拌分散至均勻，既得到存储稳定的羟基丙烯酸树脂水分散体。树脂水分散体的固含可达 42 55%。本发明所采用的中和剂是N，N-二甲基乙醇胺、三乙胺及其混合物，中和度为 50-100%，最优为 75-85% ο本发明还提供一种水性涂料，其用通常的涂料制备方法制备，该水性涂料含有本 发明所制备的羟基丙烯酸树脂水分散体、助剂、颜填料。所得涂料是绿色环保涂料。其与水 性氨基树脂或水性聚氨酯交联剂配合，可制成水性氨基烤漆或自干水性双组分聚氨酯漆。 漆膜在24小时内可以达到铅笔硬度B HB，60°光泽达到80 90。该涂膜耐候性，保色 保光性，耐水耐溶剂性，反腐蚀性能优良。
具体实施例方式下面通过实例对本发明做进一步具体说明，但本发明并不局限于这些实例。实例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IOOg丙二醇丁醚加入反应容器并搅拌升温至150 160°C ；将IOOg苯乙 烯、150g甲基丙烯酸甲酯、30g丙烯酸丁酯、90g丙烯酸羟乙酯、30g丙烯酸十二烷基酯，4g 正十二烷基硫醇、12g 二叔丁基过氧化物混合溶解制成单体滴加料，待反应容器温度升至 150 160°C将单体滴加料滴加入反应釜。保持反应温度150 160°C，单体滴加时间4小 时。单体滴加完150 160°C保温1小时。所得树脂溶液重量固含80%，不含羧基，树脂数 均分子量4000 5000。(2)第一步聚合产物保持温度在140 150°C，将45g甲基丙烯酸甲酯、20g丙烯 酸丁酯、23g丙烯酸羟乙酯、12g丙烯酸，Ig正十二烷基硫醇、3g过氧化苯甲酸叔丁酯混合溶
7解，在0.5 1小时内滴加入第一步聚合产物中，单体滴加完加入Ig过氧化苯甲酸叔丁酯 保温1小时，再加入Ig过氧化苯甲酸叔丁酯，保温1小时。然后降温。(3)所得产物降温至80°C，加入三乙胺12g，水550g，然后快速搅拌分散，得到外观 白色细腻有蓝光的乳液状树脂水分散体。该羟基丙烯酸树脂水分散体的重量固含为43. 2%，VOC含量为8. 7ml/100g，粘度 300厘泊，50°C存储30天稳定，固体树脂酸值18. 7mg KOH/g,固体树脂羟基含量3. 3%。其 与德国拜尔公司的水性异氰酸酯交联剂Bayhydur VPLS 2319，VPLS 2336等配合所得树脂 涂膜，常温自干12小时铅笔硬度为HB，自干72小时铅笔硬度为2H。而与挪威Cytec公司 水性氨基树脂Cymel 303配合得到的氨基烤漆经烘烤后形成硬度为3H的涂膜。这两种漆 膜共同点是涂膜光泽、流平极佳，耐候、保色保光性能、耐溶剂耐水性能优越，适合作为面漆 树脂或底面合一漆树脂。实例2本例展示使用不同引发剂制备的羟基丙烯酸树脂水分散体，如下(1)将IOOg乙二醇丁醚加入反应容器并搅拌升温至155 165°C ；将IOOg苯乙 烯、200g甲基丙烯酸甲酯、216g丙烯酸丁酯、224g甲基丙烯酸羟丙酯、60g丙烯酸椰子油酸 酯，8g正十二烷基硫醇、24g 二叔戊基过氧化物混合溶解制成单体滴加料，待反应容器温度 升至155 165°C将单体滴加料滴加入反应釜。保持反应温度155 165°C，单体滴加时间 4小时。单体滴加完155 165°C保温1小时。所得树脂溶液重量固含89%。不含羧基，树 脂数均分子量3500 4500。(2)第一步聚合产物保持温度在150 160°C，将33g甲基丙烯酸甲酯、15g丙烯 酸丁酯、28g甲基丙烯酸羟丙酯、24g丙烯酸，Ig正十二烷基硫醇、3g过氧化二异丙苯混合溶 解，在0.5 1小时内滴加入第一步聚合产物中，单体滴加完加入Ig过氧化二异丙苯保温 1小时，再加入Ig过氧化二异丙苯，保温1小时。然后降温。(3)所得产物降温至1201，加入队^二甲基乙醇胺24g，水lOOOg，然后快速搅拌 分散，得到外观白色细腻有蓝光的乳液状树脂水分散体。该羟基丙烯酸水分散体的重量固含为45. 1%，VOC含量为4. 5ml/100g，粘度260厘 泊，50°C存储30天稳定，固体树脂酸值20. 8mg KOH/g,固体树脂羟基含量3. 3%。其而与挪 威Cytec公司水性氨基树脂Cymel 303配合得到的氨基烤漆经烘烤后形成硬度为3H的涂 膜。漆膜特点是作为氨基烤漆，其硬度与柔韧均佳，涂膜光泽、流平极佳，耐候、保色保光性 能、耐溶剂耐水性能优越，适合作为面漆或底面合一漆树脂。实例3本例旨在展示制备不同羟基含量的羟基丙烯酸树脂水分散体(1)将140g丙二醇丁醚加入反应容器并搅拌升温至155 165°C ；将200g苯乙 烯、300g甲基丙烯酸甲酯、IOOg丙烯酸丁酯、140g甲基丙烯酸羟乙酯、60g丙烯酸十二烷基 酯，8g正十二烷基硫醇、24g 二叔戊基过氧化物混合溶解制成单体滴加料，待反应容器温度 升至155 165°C将单体滴加料滴加入反应釜。保持反应温度155 165°C，单体滴加时间 4小时。单体滴加完155 165°C保温1小时。所得树脂溶液重量固含85%。(2)第一步聚合产物保持温度在155 165°C，将30g甲基丙烯酸甲酯、15g丙烯 酸丁酯、15g甲基丙烯酸羟乙酯、20g丙烯酸，Ig正十二烷基硫醇、3g异丙苯过氧化氢混合溶解，在0.5 1小时内滴加入第一步聚合产物中，单体滴加完加入Ig异丙苯过氧化氢保温 2小时，再加入Ig异丙苯过氧化氢，保温2小时。然后降温。(3)所得产物降温至120°C，加入N，N- 二甲基乙醇胺20g，水700g，然后快速搅拌 分散，得到外观白色细腻有蓝光的乳液状树脂水分散体。该羟基丙烯酸水分散体的重量固含为50. 5%，VOC含量为7. 2ml/100g，粘度500厘 泊，50°C存储30天稳定，固体树脂酸值17. 7mg KOH/g,固体树脂羟基含量2. 3%。其与德国 拜尔公司的水性异氰酸酯交联剂Bayhydur VPLS 2319,VPLS 2336等配合所得树脂涂膜，常 温自干12小时铅笔硬度为HB，自干72小时铅笔硬度为2H。而与挪威Cytec公司水性氨基 树脂Cymel 303配合得到的氨基烤漆经烘烤后形成硬度为3H的涂膜。这两种漆膜共同点 是涂膜光泽、流平极佳，耐候、保色保光性能、耐水性能优越，耐丁酮擦拭性能稍差。适合作 为面漆树脂或底面合一漆树脂。其羟基含量低，调漆时所需配套交联剂少，漆的成本低。实例4本例旨在展示前述例1羟基丙烯酸树脂水分散体制备水性双组分聚氨酯高光白 漆，如下(1)高速分散机里先加入本发明所述的羟基丙烯酸树脂水分散体200g和分散剂 760W(天津Tego公司)0. Sg,开动搅拌，加入钛白930 (三菱化学)73g，再加入适量消泡剂、 水，开动搅拌，快速分散。(2)快速搅拌分散至漆的细度< 20 μ m。加入适量增稠剂调节漆的粘度，过滤即得 羟基丙烯酸树脂漆。其作为双组分聚氨酯高光白漆的一组分，为Part A。(3)其与Bayhydur VPLS 2319配合使用后，所得涂膜性能如下 实例5本例旨在展示前述例2羟基丙烯酸树脂水分散体制备单组份氨基烤漆清漆，如 下(1)高速分散机里先加入本发明所述的羟基丙烯酸树脂水分散体300g，再加入适 量消泡剂、水，开动搅拌，。(2)加入适量挪威Cytec公司水性氨基树脂Cymel 303，酸性催化剂，搅拌均勻，再 加入适量流变助剂调整至合适粘度。(3)漆膜140°C烘烤30分钟后，所得涂膜性能如下
按照本发明制备的羟基丙烯酸树脂水分散体的优点是显而易见的，其固含高，粘 度低，溶剂含量少，与氨基树脂或水性聚氨酯交联剂配合，以其为成膜物的涂膜，光泽高，耐 候性，保色保光性，防腐蚀耐水性等性能优良。其是制备高性能环境友好工业防腐漆的优秀 基料，可广泛应用于各领域包括金属防腐领域的面漆和底面合一漆。
权利要求
一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于分步聚合得到树脂，水分散该树脂，得到存储稳定的具有核壳结构的树脂水分散体，聚合分两步进行第一步为自由基溶液聚合制备树脂核，制备核的单体没有羧基单体，采用夺氢能力弱的引发剂；第二步为核存在的情况下自由基溶液聚合制备树脂壳，制备壳的单体有羧基单体，采用夺氢能力强的引发剂；聚合时控制反应温度较高，并加入一定量的链转移剂，树脂制备完成后降温加入一定量中和剂和水，分散均匀即得具有核壳结构的羟基丙烯酸树脂水分散体。
2.如权利要求1所述的一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于制备 所述核的单体为醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、 (甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯，(甲基)丙烯 酸椰子油酸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、 苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨 基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、N-(l，l-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酰胺， N，N-二甲基(甲基)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、二乙烯基苯、乙二醇二(甲 基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的 一种或几种，其中含有羟基单体，核树脂羟基固体重量比含量为1 5%。
3.如权利要求2所述的一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，核树脂羟基含量的 固体重量比为3 4%。
4.如权利要求1所述的一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，，其特征在于制备 所述壳的单体为醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、衣康酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酸、(甲基) 丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基) 丙烯酸椰子油酸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟 丙酯、苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二 乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、N-(1，1_ 二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酰 胺，N，N-二甲基(甲基)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、二乙烯基苯、乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二 醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯 中的两种或两种以上，其含有羟基单体和羧基单体，羟基固体重量比的含量为1 5%，优 选为3 4% ；羧基含量使水分散羟基丙烯酸树脂的整体酸值为10 40mgK0H/克固体树 脂，优选为15 25mg KOH/g固体树脂。
5.如权利要求1所述的一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于其制 备中使用的所述溶剂是醋酸丁酯、四氯化碳、100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、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇 单丁醚中的一种或几种的混合物
6.如权利要求1所述的一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于其制 备过程中所需的夺氢能力弱的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、二叔戊基过氧化物、 二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢中的一种或几种，引发剂用量是单体重量的1 5%， 优选为2 4% ；所需的夺氢能力强的引发剂为过氧化新葵酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁 酯、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧化二 异丙苯、异丙苯过氧化氢、过氧化-2-乙基己酸特戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧 化-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或几种，引发剂用量是单体重量的1 5%，优选为 2 4%。
7.如权利要求1所述的羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于制备的聚 合反应温度根据所用引发剂半衰期为1 10分钟时的温度而定，最佳是引发剂半衰期为 3 6分钟时的温度。
8.如权利要求1所述的羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于，制备中采 用的链转移剂为2-巯基乙醇或正十二烷基硫醇，其用量为单体重量的0. 5 3%，优选为1 2%。
9.如权利要求1所述的羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法，其特征在于，制备中采 用的中和剂是三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺，中和度为50-100%，优选为75-80%。
10.如权利要求1-9中任一权利要求所述的羟基丙烯酸树脂水分散体的制备方法而得 到的羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于其组成(重量份)为溶剂5 10核40-一 48壳2 10中和剂1 2水50 70
11.如权利要求10所述的羟基丙烯酸树脂水分散体，其特征在于其水分散树脂微粒 具有核壳结构，固含高且粘度低。
12.—种水性涂料，其特征在于，该水性涂料成分是如权利要求10所述的羟基丙烯酸 树脂水分散体以及助剂和颜填料。
全文摘要
一种羟基丙烯酸树脂水分散体的制造方法及用该方法制造的羟基丙烯酸树脂水分散体和这种羟基丙烯酸树脂水分散体为成膜物的水性涂料，该羟基丙烯酸树脂水分散体通过分步自由基溶液聚合法制备，通过采用特定类型的引发剂，辅以链转移剂，并以较高温度聚合反应，使所得水分散树脂微粒具有核壳结构。核亲水性弱，不含羧基；壳亲水性强，富含羧基，从而可以稳定存储。所得的羟基丙烯酸树脂水分散体具有溶剂含量低、高固低粘的特点，用其与水性氨基树脂或水性聚氨酯交联剂配合制备的涂膜具有光泽高，耐水好、耐候性优良的特点。可用做制备高性能环境友好工业防护漆的优秀基料，广泛应用于各领域的面漆和底面合一漆。
文档编号C09D161/20GK101914185SQ201010275369
公开日2010年12月15日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者陈鹏 申请人:廊坊金汇利工业涂料有限公司