本發明屬于涂料技術領域，尤其涉及一種含羥基的丙烯酸水分散體及其制備方法。
背景技術：
目前，順應涂料行業發展及其揮發性有機化合物(volatile organic compounds, VOC）稅法規出臺，水性涂料越來越受到重視。其中，單組份水性丙烯酸樹脂氨基烤漆由于具有低VOC、高光澤、耐化學腐蝕性、耐候性等方面優異的性能，得到了廣泛的應用。分散體型丙烯酸樹脂是指丙烯酸酯類單體經溶液聚合所得，與乳液聚合所得的產品相比較，具有較小的粒徑，與固化劑交聯后制得的漆膜有較高的光澤度和更好的硬度。
一般用于單組份氨基烤漆的水性丙烯酸酯水分散體具有粘度大、粒徑大、酸值高的特點，所帶來的缺點是涂料配制不易混合、施工難度大、涂膜光澤差、耐水性差、耐候差。申請號為200810164126.7的專利申請公開了一種含羥基丙烯酸水分散體，可通過以下步驟實現：溶液聚合方法合成羥基丙烯酸樹脂；溶劑脫除；中和成鹽；最后加水分散。先通過一次性加料合成羥基丙烯酸樹脂，真空蒸餾除去多余溶劑，將樹脂降溫，加入中和劑在圓盤分散機中分散進行中和反應，再投入去離子水進行分散得水分散體。但是，按此方法制得的水分散體，粘度高、粒徑大、穩定性不高、涂膜性能差。
有鑒于此，有必要提供一種穩定性好、涂膜性能好的丙烯酸水分散體。
技術實現要素：
為克服現有核殼結構丙烯酸水分散體在穩定性方面存在的缺陷，本發明的目的是提供一種穩定性較好的含羥基的丙烯酸水分散體及其制備方法。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：
本發明的一個方面提供了一種含羥基的丙烯酸水分散體，包括以下重量份的組分：
溶劑 50~100份；
置換溶劑 0~10份；
第一混合溶液， 包括以下重量份的組分：
乙烯基類單體 4~20份，
含羥基的丙烯酸酯衍生物 15~21份，
（甲基）丙烯酸酯 31~45份，
引發劑 1~5份，
雙官能團的丙烯酸酯衍生物 0.5~3份；
第二混合溶液，包括以下重量份的組分：
乙烯基類單體 0~5份，
含羥基的丙烯酸酯衍生物 8~12份，
含羧基的可自由基聚合的丙烯酸酯衍生物 2.5~4份，
（甲基）丙烯酸酯 13.2~20份，
引發劑 0.5~2份；以及
中和劑 1.2~5份，
去離子水 100~125份。
優選的，所述第二混合溶液包括以下重量份的組分：
乙烯基類單體 0.1~5份，
含羥基的丙烯酸酯衍生物 8~12份，
含羧基的可自由基聚合的丙烯酸酯衍生物 2.5~4份，
（甲基）丙烯酸酯 13.2~20份，
引發劑 0.5~2份。
所述溶劑為甲苯、二甲苯、異丙醇、正丁醇、丙酮、甲基異丁基酮、醋酸丁酯、二乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、異佛爾酮、二丙酮醇、醋酸乙酯、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、二乙二醇丁醚中的至少一種，優選丙二醇甲醚。
所述置換溶劑為丙二醇正丁醚、二丙二醇二丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二正丁醚中的至少一種。
所述乙烯基類單體為苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺中的至少一種，優選苯乙烯。
所述含羥基的丙烯酸酯衍生物為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥己酯、丙烯酸羥丁酯中的至少一種。
所述（甲基）丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸叔丁酯中的至少一種。
所述引發劑為過氧化醋酸叔戊酯、過氧化二叔丁基酯、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、1,1-雙（叔戊基過氧）-3,3,5三甲基環己烷、偶氮二異丁腈中的至少一種。
所述雙官能團的丙烯酸酯衍生物為甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種；優選甲基丙烯酸縮水甘油酯。
所述含羧基的可自由基聚合的丙烯酸酯衍生物為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐、富馬酸、衣康酸中的至少一種。
所述中和劑為三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺、N-甲基二乙醇胺、丁醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二甲基異丙醇胺中的至少一種，中和度為60~100%。
本發明的另一個方面提供了一種含羥基的丙烯酸水分散體的制備方法，包括以下步驟：
將50~100份溶劑在氮氣保護下升溫，然后開始滴加第一混合溶液，滴加完畢后開始滴加第二混合溶液；或者先滴加第二混合溶液，滴加完畢后開始滴加第一混合溶液；其中，所述第一混合溶液包括以下重量份的組分：乙烯基類單體4~20份，含羥基的丙烯酸酯衍生物15~21份，（甲基）丙烯酸酯31~45份，引發劑1~5份，雙官能團的丙烯酸酯衍生物0.5~3份；所述第二混合溶液包括以下重量份的組分：乙烯基類單體0~5份，含羥基的丙烯酸酯衍生物8~12份，含羧基的可自由基聚合的丙烯酸酯衍生物2.5~4份，（甲基）丙烯酸酯13.2~20份，引發劑0.5~2份；滴加完畢后繼續保溫，然后降溫并真空蒸餾，再加入置換溶劑0~10份，使樹脂中溶劑的含量控制在0~10份；最后加入中和劑1.2~5份，反應完全后投入去離子水100~125份，保溫，過篩后得到所述含羥基的丙烯酸樹脂水分散體。
所述升溫的溫度為110~130℃。
所述降溫并真空蒸餾中降溫的溫度在50~110℃之間。
所述加入中和劑的溫度為50~90℃。
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為3000~12000之間，羥值范圍為70~150mgKOH/g之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在-20~50℃之間。
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為2000~10000之間，羥值范圍為70~180mgKOH/g間，酸值范圍為30~90mgKOH/g之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在-20~50℃之間。
所述置換溶劑為丙二醇正丁醚、二丙二醇二丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二正丁醚中的至少一種。
所述含羥基的丙烯酸水分散體的羥值范圍為100~140mgKOH/g，酸值范圍為15~25mgKOH/g。
由于采用上述技術方案，本發明具有以下優點和有益效果：
本發明的含羥基的丙烯酸水分散體，分散體的粘度降低，分散體穩定性明顯提高，由于減少了含羧基單體的用量，提高了水分散體和固化劑結合后形成的涂層的耐水性能。
本發明的含羥基的丙烯酸水分散體，由于羥基單體含量和羧基單體含量對實現樹脂的水性化起著重要的作用，羧基含量過高，樹脂的水溶性太強，影響最終涂膜的耐水性，羧基含量太低，影響樹脂的穩定性；本發明利用加料比例的不同，合成不同的高分子，使得在低羧基含量的前提下，利用一部分親水高分子對另一部分不親水高分子的包裹，達到了較好的分散效果，雙官能團單體的加入，提高了界面結合力，最終明顯提高了分散體的穩定性。
本發明的含羥基的丙烯酸水分散體，是一種由高親水性的聚合物包裹完全不親水的聚合物，形成一種類似核殼結構的粒子分散在水中，并且使用甲基丙烯酸縮水甘油酯在核殼之間提供內交聯結構，從而增加了樹脂穩定性，同時甲基丙烯酸縮水甘油酯的使用可以收縮粒子，降低了分散體的粘度，并且得到了相對高的固體含量的分散體。
本發明的含羥基的丙烯酸水分散體的制備方法減少了羧基單體的用量，由于羧基單體的減少，有利于增加水分散體和固化劑結合后形成的涂層的耐水性能；由于羧基單體用量減少，減少了胺的用量，采用雙官能團的丙烯酸酯衍生物，制得的分散體粒徑更小，穩定性更好，涂膜強度更好。
本發明得到的含羥基的丙烯酸水分散體，含有的雙官能團的丙烯酸酯衍生物可以和另一混合溶液中含羧基的可自由基聚合的丙烯酸酯衍生物進行反應，從而增加粒子內部的結合力。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例對本發明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。
在通過以下實施例對本發明的目的予以闡明、解釋的情形下，所述組合物的組分均以重量份為通用標準予以釋明。在無特別說明的情況下，為簡明起見，本發明實施例中所述的“份”與重量份具有相同的意義。
本發明實施例所用的中和劑的中和度為60~100%。
實施例 1
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入69份丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120-130℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 10份，
甲基丙烯酸羥乙酯 18份，
甲基丙烯酸甲酯 4份，
甲基丙烯酸丁酯 4份，
甲基丙烯酸叔丁酯 1份，
丙烯酸正丁酯 8份，
甲基丙烯酸異辛酯 25份，
過氧化二叔丁基酯 1.2份，
甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.5份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為6000-7300之間，羥值范圍為117-134mgKOH/g之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在15-32℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
苯乙烯 1份，
甲基丙烯酸羥乙酯 8份，
丙烯酸 4份，
甲基丙烯酸甲酯 5份，
甲基丙烯酸叔丁酯 8份，
丙烯酸正丁酯 6份，
過氧化二叔丁基酯 0.8份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為4000-6200之間，羥值范圍為98-113mgKOH/g間，酸值范圍為77-83mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在15-31℃之間。
控制在60 min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入5份丙二醇正丁醚，使樹脂中溶劑的含量控制在5~6份；隨后在60~80℃加入3.3份N,N-二甲基乙醇胺，在250 rpm/min（轉/分鐘）的條件下中和30min，一次性投入去離子水120份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到所述含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的所述含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 112 mg KOH/g，
固體含量 42.1 %，
pH值（10%水中） 7.3，
粘度 190 cp/5rpm Spindle 02，
平均粒徑 91 nm，
中和度 80 %，
酸值 24.4 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 2 M。
實施例 2
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入50份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 18份，
甲基丙烯酸羥丙酯 21份，
甲基丙烯酸甲酯 3份，
甲基丙烯酸丁酯 5份，
丙烯酸正丁酯 8份，
甲基丙烯酸異辛酯 15份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.5份，
甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.0份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為8000-10300之間，羥值范圍為120-133mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在26-35℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥丙酯 9.3份，
丙烯酸 2.5份，
甲基丙烯酸甲酯 5份，
丙烯酸正丁酯 8.2份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.0份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為5500-6300之間，羥值范圍為120-134 mg KOH/g 間，酸值范圍為42-52mg KOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在15-24℃之間。
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入3份的二丙二醇二丁醚，使樹脂中溶劑的含量控制在5~6份；隨后在60℃加入2.1份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水118份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到所述含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的所述含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 130 mg KOH / g，
固體含量 41.2 %，
pH值（10%水中） 7.55，
粘度 220 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 136 nm，
中和度 80%，
酸值 17 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 2 M。
實施例 3
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入88份溶劑丙二醇甲醚醋酸酯，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 4份，
甲基丙烯酸羥乙酯 21份，
甲基丙烯酸乙酯 6份，
甲基丙烯酸丁酯 6份，
丙烯酸正丁酯 11份，
甲基丙烯酸異辛酯 20份，
過氧化苯甲酰 1.5份，
甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.28份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為9600-11000之間，羥值范圍為130-142mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在6-15℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥乙酯 12份，
甲基丙烯酸 3.4份，
甲基丙烯酸甲酯 3.6份，
丙烯酸正丁酯 11份，
過氧化苯甲酰 1.0份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為4000-6000之間，羥值范圍為150-180mgKOH/g 間，酸值范圍為58-71mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在5-15℃之間。
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入5份的丙二醇正丁醚，使樹脂中溶劑的含量控制在5份；隨后在60℃加入2.1份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水118份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 140 mg KOH / g，
固體含量 42.7 %，
pH值（10%水中） 7.6，
粘度 190 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 117nm，
中和度 80%，
酸值 19 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 1.5 M。
實施例 4
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入62.5份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥乙酯 12份，
丙烯酸 3.4份，
甲基丙烯酸甲酯 0.6份，
丙烯酸正丁酯 4份，
甲基丙烯酸異辛酯 10份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.0份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為7000-8000之間，羥值范圍為160-175mgKOH/g 之間，酸值范圍為58-71mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在12-18℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 4份，
甲基丙烯酸羥乙酯 21份，
甲基丙烯酸甲酯 6份，
丙烯酸正丁酯 12份，
甲基丙烯酸異辛酯 20份，
丙烯酸叔丁酯 5份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.5份，
甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.0份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為9800-12000之間，羥值范圍為130-140mgKOH/g 間，玻璃化轉變溫度（Tg）在11-17℃之間。
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入4份的二丙二醇甲醚，使樹脂中溶劑的含量控制在8份左右；隨后在60℃加入3.2份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水120份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到所述含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的所述含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 140 mg KOH / g，
固體含量 42.3 %，
pH值（10%水中） 7.5，
粘度 170 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 134 nm，
中和度 80 %，
酸值 19 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 1.5 M。
實施例 5
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入50份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 20份，
甲基丙烯酸羥丙酯 15份，
甲基丙烯酸甲酯 6份，
甲基丙烯酸丁酯 8份，
丙烯酸正丁酯 16份，
甲基丙烯酸異辛酯 15份，
過氧化醋酸叔戊酯 5份，
甲基丙烯酸縮水甘油酯 3份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為4000-8300之間，羥值范圍為80-110mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在10-25℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥丙酯 12份，
丙烯酸 2.5份，
甲基丙烯酸甲酯 4.8份，
丙烯酸正丁酯 15.2份，
過氧化醋酸叔戊酯 2份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為4500-5300之間，羥值范圍為120-134mg KOH/g 間，酸值范圍為42-52 mg KOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在5-14℃之間。
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入6份的二丙二醇二正丁醚，使樹脂中溶劑的含量控制在10份左右；隨后在60℃加入2.6份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水120份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到所述含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的所述含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 130 mg KOH / g，
固體含量 42.2 %，
pH值（10%水中） 7.35，
粘度 210 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 146 nm，
中和度 80%，
酸值 17 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 2 M。
實施例 6
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入75份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 13份，
甲基丙烯酸羥丙酯 19份，
甲基丙烯酸甲酯 5份，
甲基丙烯酸丁酯 3份，
丙烯酸正丁酯 10份，
甲基丙烯酸異辛酯 15份，
過氧化醋酸叔戊酯 3份，
甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.5份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為7000-9300之間，羥值范圍為120-133mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在16-29℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
苯乙烯 5份
甲基丙烯酸羥丙酯 10.2份，
丙烯酸 2.8份，
甲基丙烯酸甲酯 4份，
甲基丙烯酸丁酯 3份
丙烯酸正丁酯 7.2份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.5份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為5500-6300之間，羥值范圍為120-134mgKOH/g 間，酸值范圍為42-52mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在15-24℃之間。
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入3份的二丙二醇二正丁醚，使樹脂中溶劑的含量控制在5份左右；隨后在60℃加入2.7份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水118份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到所述含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的所述含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 125 mg KOH / g，
固體含量 41.5%，
pH值（10%水中） 7.72，
粘度 250 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 184 nm，
中和度 80%，
酸值 19 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 2 M。
比較例 1
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入63份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 10份，
甲基丙烯酸羥乙酯 18份，
甲基丙烯酸甲酯 13份，
甲基丙烯酸丁酯 13份，
丙烯酸正丁酯 16份，
過氧化二叔丁基酯 1.2份，
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
乙烯基類單體 1份，
甲基丙烯酸羥乙酯 8份，
丙烯酸 4份，
甲基丙烯酸甲酯 8份，
丙烯酸正丁酯 11份，
過氧化二叔丁基酯 0.8份，
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入5份的丙二醇正丁醚，使樹脂中溶劑的含量控制在7份；隨后在60℃加入2.1份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水120份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到含羥基的丙烯酸水分散體。。
制備得到的含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 140 mg KOH /g，
固體含量 35.8 %，
pH值（10%水中） 8.1，
粘度 4100 cp / 5 rpm Spindle 04，
平均粒徑 75 nm，
中和度 80 %，
酸值 22 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 1 W。
比較例 2
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入65份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 4份，
甲基丙烯酸羥乙酯 21份，
甲基丙烯酸甲酯 16份，
甲基丙烯酸丁酯 14份，
丙烯酸正丁酯 13份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.5份，
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥乙酯 12份，
甲基丙烯酸 3.4份，
甲基丙烯酸甲酯 4份，
丙烯酸正丁酯 10.6份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.0份，
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，控制殘留溶劑含量在10份左右；隨后在60℃加入2.1份 N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水120份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到含羥基的丙烯酸水分散體。
制備得到的含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 140 mg KOH / g，
固體含量 40.9 %，
pH值（10%水中） 7.8，
粘度 120 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 132 nm，
中和度 80 %，
酸值 19 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 3 W。
比較例 3
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入63份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
苯乙烯 4份，
甲基丙烯酸羥丙酯 21份，
甲基丙烯酸甲酯 16份，
甲基丙烯酸異辛酯 15份，
丙烯酸丁酯 12份，
過氧化苯甲酰 1.5份，
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥丙酯 12份，
丙烯酸 3.4份，
甲基丙烯酸丁酯 5份，
丙烯酸正丁酯 9.6份，
過氧化苯甲酰， 1.0份，
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時候后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，控制殘留溶劑含量在5-10份之間；隨后在60℃加入2.2份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水125份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到含羥基的丙烯酸水分散體。
制備得到的含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 140 mg KOH / g，
固體含量 42.9 %，
pH值（10%水中） 8.0，
粘度 1170 cp / 5 rpm Spindle 03，
平均粒徑 182 nm，
中和度 80 %，
酸值 19 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 1 M。
比較例 4
在帶有攪拌、冷卻和加熱裝置的反應容器中，加入63份溶劑丙二醇甲醚，在氮氣保護下升溫到120℃，然后開始滴加第一混合溶液，所述第一混合溶液包括：
甲基丙烯酸羥乙酯 12份，
丙烯酸 3.4份，
甲基丙烯酸甲酯 0.6份，
丙烯酸正丁酯 4份，
甲基丙烯酸異辛酯 10份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.0份，
所述第一混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為7000-8000之間，羥值范圍為160-175mgKOH/g 之間，玻璃化轉變溫度（Tg）在12-18℃之間。
控制在90min左右滴加完畢，隨后立即開始滴加第二混合溶液，所述第二混合溶液包括：
苯乙烯 4份，
甲基丙烯酸羥乙酯 21份，
甲基丙烯酸甲酯 6份，
丙烯酸正丁酯 12份，
甲基丙烯酸異辛酯 20份，
丙烯酸叔丁酯 5份，
過氧化醋酸叔戊酯 1.5份，
所述第二混合溶液所制得的聚合物的分子量范圍為9800-12000之間，羥值范圍為130-140mgKOH/g 間，玻璃化轉變溫度（Tg）在11-17℃之間。
控制在60min左右滴加完畢，繼續保溫2小時后，將樹脂降溫到90℃，真空蒸餾除去大部分溶劑，再加入6份的二丙二醇甲醚，使樹脂中溶劑的含量控制在10份左右；隨后在60℃加入2.1份N,N-二甲基乙醇胺，在250rpm/min的條件下中和30min，一次性投入去離子水120份并在50℃保溫2h，200目篩過濾后得到含羥基的丙烯酸水分散體。
本發明制備得到的含羥基的丙烯酸水分散體的性能測試如下：
OH含量（固體） 125mg KOH / g，
固體含量 42.1 %，
pH值（10%水中） 7.7，
粘度 150 cp / 5 rpm Spindle 02，
平均粒徑 174 nm，
中和度 80 %，
酸值 21 mg KOH / g，
儲存穩定性（50℃） 2 W。
實施例1~6和比較例1~4的性能測試結果如表1所示：通過比較實施例1、2 和比較例1、2可以得出，雙官能度單體（雙官能團的丙烯酸酯衍生物）的加入明顯提高了分散體體系的穩定性，并且所得的分散體外觀通透，粒徑變小，在配合降低酸值的前提下，可以降低體系的粘度到200 cp以下。比較實施例6和比較例4可以得出，調整兩種混合溶液的滴加順序并不會對結果有很明顯影響，并且在比較例4中沒有添加雙官能單體，所得分散體的穩定性明顯變差。
表1
從表1中可以看出，本發明所制備的含羥基的丙烯酸水分散體中由于多官能團單體的加入，分散體粒徑更小、穩定性更好、粘度更低、涂膜性能更好。
本發明的含羥基的丙烯酸水分散體的制備方法減少了羧基單體的用量，由于羧基單體的減少，有利于增加水分散體和固化劑結合后形成的涂層的耐水性能；由于羧基單體用量減少，減少了胺的用量，采用雙官能團的丙烯酸酯衍生物，制得的分散體粒徑更小，穩定性更好，涂膜強度更好。
本發明的含羥基的丙烯酸水分散體，分散體的粘度降低，分散體穩定性明顯提高，由于減少了含羧基單體的用量，提高了水分散體和固化劑結合后形成的涂層的耐水性能。本發明得到的含羥基的丙烯酸水分散體，含有的雙官能團的丙烯酸酯衍生物可以和另一混合溶液中含羧基的可自由基聚合的丙烯酸酯衍生物進行反應，從而增加粒子內部的結合力。
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，本發明所例舉的實施例無法對所有的實施方式予以窮盡，凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。在本發明中提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同一篇文獻被單獨引用為參考那樣。