本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种高固低黏羟基丙烯酸树脂、其制备方法及汽车烘漆。
背景技术
随着人们环保、能源意识的增强，特别是各国环保法规对涂料体系中挥发性有机化合物（voc）含量的严格限制，要求发展对环境低污染、高性能化和高功能化的涂料，从而促进了高固体份、水性、无溶剂低污染型涂料的发展。目前，国内市场常见的羟基丙烯酸树脂的固体份一般是50％，固体份50％~70％的羟基丙烯酸树脂则很少；固体份≧80％的高固的羟基丙烯酸树脂的未曾见到。低固体份的树脂粘度大，颜色重，分子量分布宽，配置的涂料施工性差，漆膜呈网状不丰满，有大量的挥发性有机化合物存在，污染环境。
技术实现要素：
为了弥补以上不足，本发明公开一种高固低黏羟基丙烯酸树脂，以该树脂为基料，减少了挥发性有机化合物用量，通过优化工艺和配方，生产一种丰满度高、保光保色性、耐候性好的环保丙烯酸聚氨酯汽车烘漆。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种高固低黏羟基丙烯酸树脂，按重量份数计，包括单体混合物、引发剂ⅰ25~35份、引发剂ⅱ1~5份、链转移剂15~25份、溶剂120~130份，所述引发剂ⅰ和所述引发剂ⅱ为不同的引发剂化合物，其中，按重量份数计，单体混合物的组份如下：甲基丙烯酸甲酯250~270份，丙烯酸甲酯50~60份，丙烯酸正丁酯90~100份，甲基丙烯酸乙酯30份，丙烯酸-β-羟乙酯92.5份，丙烯酸-α-乙基己酯20份，丙烯酸5份，苯乙烯40~80份。
作为优选方案，所述引发剂ⅰ为偶氮二异丁腈、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化异壬酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯中的一种；所述引发剂ⅱ为偶氮二异丁腈、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化异壬酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯中的一种。
作为优选方案，所述链转移剂为叔碳酸缩水甘油酯、十二烷基硫醇中的一种；所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、异丁醇、150＃芳烃、100＃芳烃、丙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。
一种高固低黏羟基丙烯酸树脂制备方法，包括如下步骤：
a、将单体混合物按照比例预先混合均匀；
b、将引发剂ⅰ溶于溶剂中制成引发剂溶液ⅰ，将引发剂ⅱ溶于溶剂中制成引发剂溶液ⅱ；
c、向反应烧瓶中加入溶剂和链转移剂；
d、将预混好的单体混合物加入滴液漏斗a中，将引发剂溶液ⅰ加入滴液漏斗b中，开始加热并搅拌；
e、当反应瓶温度升高到125~140℃时，均匀滴加单体混合物和引发剂溶液ⅰ，滴完后，立即均匀补加引发剂溶液ⅱ；
f、保温反应1~2h后，降温至115~125℃，加入溶剂搅拌均匀，降温至70℃以下，进行过滤、出料。
一种包含所述高固低黏羟基丙烯酸树脂的汽车烘漆，包括腻子、底漆、面漆、固化剂和稀释剂，其中，按重量份数计，腻子由以下组份组成：高固低黏羟基丙烯酸树脂15~20份，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂5份，稀释剂30份，有机膨润土1.5份，颜料5份，硫酸钡10份，硫酸钙10~15份，超细滑石粉14份，硬脂酸锌3份，消泡剂1份，催化剂0.5份；按重量份数计，底漆由以下组份组成：高固低黏羟基丙烯酸树脂30~35份，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15份，稀释剂10~15份，有机膨润土2份，分散剂2份，颜料10份，硫酸钡5份，硫酸钙5份，超细滑石粉10份，硬脂酸锌4份，消泡剂1份，流平剂0.4~0.5份，催化剂0.5~0.6份；按重量份数计，面漆由以下组份组成：高固低黏羟基丙烯酸树脂40~45份，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15份，稀释剂15~20份，分散剂1~2份，钛白粉5~20份，颜料0~15份，硬脂酸锌1~2份，消泡剂1份，流平剂0.4~0.5份，催化剂0.5~0.6份。
作为优选方案，所述催化剂为辛酸亚锡或氯化亚锡或二月桂酸丁基锡中的一种。
作为优选方案，汽车烘漆腻子刮涂时的配制比例如下：腻子：固化剂：稀释剂=10:3：3~5；汽车烘漆底漆喷涂时的配制比例如下：底漆：固化剂：稀释剂=10:4：5~8；汽车烘漆面漆喷涂时的配制：面漆：固化剂：稀释剂=10:3~5：6~8。
作为优选方案，所述稀释剂为二甲苯、醋酸丁酯和异丁醇的混合物，体积比为：v二甲苯：v醋酸丁酯：v异丁醇=5:3:2。
作为优选方案，所述固化剂为缩二脲或二聚脂肪酸二异氰酸酯的一种。
本发明的有益效果是：本发明所提供的高固低黏羟基丙烯酸树脂，固体份含量达到80%以上，而且黏度低，以此为基料配制的汽车烘漆，喷涂后有机挥发物含量低，符合环保要求，同时，施工性能好，漆膜丰满度高，冲击强度、柔韧性和附着力均有提高，外观和光泽都有很大的改善。
具体实施方式
以下结合优选实施例，对本发明提供的具体实施方式详述如下：
实施例1
1、高固低黏羟基丙烯酸树脂的制备
单体混合物：甲基丙烯酸甲酯267.5g，丙烯酸甲酯50g，丙烯酸正丁酯90g，甲基丙烯酸乙酯30g，丙烯酸-β-羟乙酯92.5g，丙烯酸-α-乙基己酯20g，丙烯酸5g，苯乙烯80g，混合均匀，备用。
引发剂溶液ⅰ：将30g过氧化二叔丁基（dtbp）溶于10g的二甲苯中，混合均匀，备用；
引发剂溶液ⅱ：将3g过氧化二异丙苯（dcp）溶于30g的醋酸丁酯中，混合均匀，备用。
将装有滴液漏斗a、滴液漏斗b、温度计、冷凝器及机械搅拌器的五口烧瓶放在加热套中，向反应烧瓶中加入70g的二甲苯，20g叔碳酸缩水甘油酯，将预混好的单体混合物加入滴液漏斗a中，将引发剂溶液ⅰ加入滴液漏斗b中，开始加热并搅拌，当反应烧瓶中温度达到125℃时，液体回流后，开始滴加单体混合物和引发剂溶液ⅰ，2h滴完；滴完后立即补加引发剂溶液ⅱ，30min滴完，然后保温反应1.5h后，撤去加热器，降温至115℃，加入55g的醋酸丁酯并搅拌均匀，降温至70℃以下，进行过滤、出料包装，得到高固低黏羟基丙烯酸树脂（1）。
性能测试：
粘度（涂-4杯，s）：22±2；
固体份≥80％；
色值（铁-钴比色计）≦2；
羟基值（mgkoh/g）：70±5；
酸值（mgkoh/g）≦5。
2、丙烯酸聚氨酯汽车漆的制备和喷涂
（1）腻子的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂15g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂5g，稀释剂30g，有机膨润土1.5g，颜料5g，硫酸钡10g，硫酸钙15g，超细滑石粉14g，硬脂酸锌3g，byk141消泡剂1g，辛酸亚锡催化剂0.5g，高速分散至细度30μm，包装；刮涂时，按腻子：二聚脂肪酸二异氰酸酯（ddi）：稀释剂=10:3：3的比例进行配制，现用现配。
（2）底漆的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂30g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15g，稀释剂15g，有机膨润土2g，f108分散剂2g，颜料10g，硫酸钡5g，硫酸钙5g，超细滑石粉10g，硬脂酸锌4g，byk141消泡剂1g，byk325流平剂0.5g，辛酸亚锡催化剂0.5g，高速分散至细度30μm，包装；喷涂时，按底漆：二聚脂肪酸二异氰酸酯（ddi）：稀释剂=10:4：5的比例进行配制，现用现配。
（3）面漆的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂40g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15g，稀释剂20g，f108分散剂2g，钛白粉5g，颜料15g，硬脂酸锌1g，byk141消泡剂1g，byk325流平剂0.6g，辛酸亚锡催化剂0.4g，高速分散至细度20μm，包装；喷涂时，按面漆：二聚脂肪酸二异氰酸酯（ddi）：稀释剂=10:3：6的比例进行配制，现用现配。
其中稀释剂体积比为：v二甲苯：v醋酸丁酯：v异丁醇=5:3:2；
烘烤温度为120℃，烘烤时间为30min。
丙烯酸聚氨酯汽车面漆性能测试：
光泽≥97±2；
附着力≦1（级）；
柔韧性≦1（mm）；
冲击强度50（cm）；
表干30min；
实干（120~130℃）30min；
有效活化期10h。
实施例2
1、高固低黏羟基丙烯酸树脂的制备
单体混合物：甲基丙烯酸甲酯250g，丙烯酸甲酯60g，丙烯酸正丁酯100g，甲基丙烯酸乙酯30g，丙烯酸-β-羟乙酯92.5g，丙烯酸-α-乙基己酯20g，丙烯酸5g，苯乙烯42.5g，混合均匀，备用。
引发剂溶液ⅰ：将30g过氧化异壬酸叔丁酯溶于10g的150＃芳烃中，混合均匀，备用；
引发剂溶液ⅱ：将3g过氧化-2-乙基己酸叔丁酯溶于30g的100＃芳烃中，混合均匀，备用。
将装有滴液漏斗a、滴液漏斗b、温度计、冷凝器及机械搅拌器的五口烧瓶放在加热套中，向反应烧瓶中加入70g的150＃芳烃，20g的十二烷基硫醇，将预混好的单体混合物加入滴液漏斗a中，将引发剂溶液ⅰ加入滴液漏斗b中，开始加热并搅拌，当反应烧瓶中温度达到130℃时，液体回流后，开始滴加单体混合物和引发剂溶液ⅰ，2h滴完；滴完后立即补加引发剂溶液ⅱ，30min滴完，然后保温反应1.5h后，撤去加热器，降温至120℃，加入55g的醋酸丁酯并搅拌均匀，降温至70℃以下，进行过滤、出料包装，得到高固低黏羟基丙烯酸树脂（2）。
性能测试：
粘度（涂-4杯，s）：22±2；
固体份≥80％；
色值（铁-钴比色计）≦2；
羟基值（mgkoh/g）：70±5；
酸值（mgkoh/g）≦5。
2、丙烯酸聚氨酯汽车漆的制备和喷涂
（1）腻子的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂20g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂5g，稀释剂30g，有机膨润土1.5g，颜料5g，硫酸钡10g，硫酸钙10g，超细滑石粉14g，硬脂酸锌3g，5500消泡剂1g，10％氯化亚锡催化剂0.5g，高速砂磨至细度30μm，包装；刮涂时，按腻子：固体份70％的缩二脲（hdi）：稀释剂=10:3：4的比例进行配制，现用现配。
（2）底漆的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂35g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15g，稀释剂10g，有机膨润土2g，928分散剂2g，颜料10g，硫酸钡5g，硫酸钙5g，超细滑石粉10g，硬脂酸锌4g，5500消泡剂1g，466流平剂0.4g，10％氯化亚锡催化剂0.6g，高速砂磨至细度30μm，包装；喷涂时，按底漆：固体份70％的缩二脲（hdi）：稀释剂=5:2：3的比例进行配制，现用现配。
（3）面漆的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂45g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15g，稀释剂15g，928分散剂1.5g，钛白粉5g，颜料15g，硬脂酸锌1.5g，5500消泡剂1g，466流平剂0.5g，10％氯化亚锡催化剂0.5g，高速砂磨至细度20μm，包装；喷涂时，按面漆：固体份70％的缩二脲（hdi）：稀释剂=10:4：7的比例进行配制，现用现配。
其中稀释剂体积比为：v二甲苯：v醋酸丁酯：v异丁醇=5:3:2；
烘烤温度为120℃，烘烤时间为30min。
丙烯酸聚氨酯汽车面漆性能测试：
光泽≥97±2；
附着力≦1（级）；
柔韧性≦1（mm）；
冲击强度50（cm）；
表干30min；
实干（120~130℃）30min；
有效活化期10h。
实施例3
1、高固低黏羟基丙烯酸树脂的制备
单体混合物：甲基丙烯酸甲酯250g，丙烯酸甲酯60g，丙烯酸正丁酯100g，甲基丙烯酸乙酯30g，丙烯酸-β-羟乙酯92.5g，丙烯酸-α-乙基己酯20g，丙烯酸5g，苯乙烯42.5g，混合均匀，备用。
引发剂溶液ⅰ：将30g过氧化苯甲酰（bpo）溶于10g丙二醇乙醚醋酸酯中，混合均匀，备用；
引发剂溶液ⅱ：将3g的偶氮二异丁腈（aibn）溶于30g异丁醇中，混合均匀，备用。
将装有滴液漏斗a、滴液漏斗b、温度计、冷凝器及机械搅拌器的五口烧瓶放在加热套中，向反应烧瓶中加入70g的丙二醇乙醚醋酸酯，20g的十二烷基硫醇，将预混好的单体混合物加入滴液漏斗a中，将引发剂溶液ⅰ加入滴液漏斗b中，开始加热并搅拌，当反应烧瓶中温度达到140℃时，液体回流后，开始滴加单体混合物和引发剂溶液ⅰ，2h滴完；滴完后立即补加引发剂溶液ⅱ，30min滴完，然后保温反应1.5h后，撤去加热器，降温至125℃，加入55g的异丁醇并搅拌均匀，降温至70℃以下，进行过滤、出料包装，得到高固低黏羟基丙烯酸树脂（3）。
性能测试：
粘度（涂-4杯，s）：22±2；
固体份≥80％；
色值（铁-钴比色计）≦2；
羟基值（mgkoh/g）：70±5；
酸值（mgkoh/g）≦5。
2、丙烯酸聚氨酯汽车漆的制备和喷涂
（1）腻子的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂20g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂5g，稀释剂30g，有机膨润土1.5g，颜料5g，硫酸钡10g，硫酸钙10g，超细滑石粉14g，硬脂酸锌3g，5500消泡剂1g，10％二月桂酸丁基锡催化剂0.5g，高速分散磨至细度30μm，包装；刮涂时，按腻子：固体份70％的缩二脲（hdi）：稀释剂=10:3：5的比例进行配制，现用现配。
（2）底漆的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂35g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15g，稀释剂10g，有机膨润土2g，928分散剂2g，颜料10g，硫酸钡5g，硫酸钙5g，超细滑石粉10g，硬脂酸锌4g，5500消泡剂1g，466流平剂0.4g，10％二月桂酸丁基锡催化剂0.6g，高速分散至细度30μm，包装；喷涂时，按底漆：固体份70％的缩二脲（hdi）：稀释剂=10:4：7的比例进行配制，现用现配。
（3）面漆的制备方法如下：在配漆罐中分别加入高固低黏羟基丙烯酸树脂45g，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂15g，稀释剂15g，928分散剂1.5g，钛白粉20g，硬脂酸锌1.5g，5500消泡剂1g，466流平剂0.5g，10％二月桂酸丁基锡催化剂0.5g，高速分散至细度20μm，包装，得到白色面漆；喷涂时，按腻子：固体份70％的缩二脲（hdi）：稀释剂=10:5：8的比例进行配制，现用现配。
其中稀释剂体积比为：v二甲苯：v醋酸丁酯：v异丁醇=5:3:2；
烘烤温度为120℃，烘烤时间为30min。
丙烯酸聚氨酯汽车面漆性能测试：
光泽≥97±2；
附着力≦1（级）；
柔韧性≦1（mm）；
冲击强度50（cm）；
表干30min；
实干（120~130℃）30min；
有效活化期10h。
以上实施例详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围，另需说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明，此外，本发明的各种不同实施方式之间也可以进行任意组合，只要不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。