CN1438257A - 丙烯酸聚氨酯共聚物乳液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及丙烯酸聚氨酯共聚物乳液及其制备方法和在制备木器涂料中的应用；所述丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法是采用种子乳液聚合工艺，选用具有二功能度的封端剂，采用能自交联的丙烯酸酯单体制备性能优异的环氧树脂交联改性的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液；该方法不仅能提高丙烯酸酯单体的转化率和接枝率，并用环氧树脂进行交联改性，实现了丙烯酸聚氨酯乳液间的核壳交联，使得制备的乳液粒径小，粒径分布均匀，其配制的涂膜具有优异的耐水性、耐溶剂性、高硬度和较好的涂膜外观。

Description

丙烯酸聚氨酯共聚物乳液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及丙烯酸聚氨酯共聚物乳液。

本发明还涉及所述丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法。

本发明还涉及所述丙烯酸聚氨酯共聚物乳液在制备木器涂料中的应用。

技术背景

随着人们环保、能源意识的增强，特别是各国环保法对涂料体系中挥发性有机化合物(VOC)含量的严格限制，促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展。聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸酯(PA)乳液已广泛用作涂料、油墨和粘胶剂的基料，其性能通常难以与相应的溶剂型树脂媲美，因为制备时要引入亲水基团或乳化剂。然而PU和PA两类乳液的性能具有很强的互补性，如PU乳液涂膜具有优异的耐溶剂性、耐磨性、耐划伤性以及较好的柔韧性和弹性等，但在稳定性、自增稠性、固含量、光泽、成本等方面不尽人意；PA乳液涂膜的优点是硬度大、耐候性和外观好以及相对低的成本，但柔韧性、耐磨性、耐化学品性较差。改进乳液性能的有效方法是将两种或多种乳液复配，使之优势互补。主要的复配方法有物理共混和化学共聚。国内外广大科技工作者对水性聚氨酯乳液进行改性，包括交联改性、有机硅改性和丙烯酸改性。丙烯酸改性聚氨酯乳液的方法有物理共混法和化学共聚法。物理共混虽能改进聚氨酯乳液的性能，存在共混相容性差等问题影响涂膜外观；化学共聚所得产物为丙烯酸酯—聚氨酯(PUA)复合乳液，其涂膜比物理共混物涂膜性能优越。PUA复合乳液的制备方法包括种子乳液聚合法、原位聚合法和溶液聚合相转化法。种子乳液聚合法工艺稳定，产品质量易于控制，但涂膜性能不十分理想。原位聚合法以乙烯基单体为主要溶剂，先制备亲水的PU预聚物和丙烯酸酯单体混合物，然后在水中分散，再进行乳液聚合。该工艺较少使用或不使用有机溶剂，制备的PUA复合乳液涂膜性能好，具有成本较低，但工艺条件不易控制，在分散和乳液聚合阶段易出现凝胶；上述两种方法制备PUA乳液，除少部分PU胶粒上交联结合有聚丙烯酸酯(PA)分子链外，大部分仍以单纯的PU和PA形式存在，这种复混状态的树脂在成膜后，其综合性能尚不能充分发挥PU和PA树脂的各自优点。溶液聚合相转化法是先在有机溶剂中制备亲水的PUA复合树脂，然后加水分散发生相转化，得到PUA复合乳液。该工艺可显著提高丙烯酸酯单体与PU的接枝率，但相转移过程复杂，工艺条件难控制，且需使用和回收大量溶剂，成本高。美国专利USP6462127(2002，10.8)通过干性油多元醇制备室温下氧化干燥的丙烯酸聚氨酯复合乳液，该制备工艺耗时长，原料难得，丙烯酸单体的转化率低。美国专利USP6063861(2000.5.16)以水性聚氨酯乳液为种子乳液，采用能自交联的单体如丙烯酰胺和丙烯酸乙酸乙酰乙酯反应制备能自交联的聚氨酯丙烯酸乳液，同样存在制备工艺复杂，复合乳液室温下贮存不稳定，需要补加乳化剂；我们对上述工艺方法经过大量实验研究以后，获得了弥补上述方法之不足的工艺方法，这便是将种子乳液聚合法和原位聚合方法相结合，在制备过程中利用带羟基和烯键双官能团物质作为PU与PA接枝的桥梁，制备具有接枝共聚物的丙烯酸聚氨酯复合乳液，该工艺不仅能提高丙烯酸酯单体的转化率和接枝率，并用环氧树脂进行交联改性，实现了丙烯酸聚氨酯乳液间的核壳交联，使得制备的乳液粒径小，粒径分布均匀，其配制的涂膜具有优异的耐水性、耐溶剂性、高硬度和较好的涂膜外观，经中试研究表明该工艺稳定，产品质量易于控制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法。

本发明的目的还在于提供所述方法制备的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液。

本发明的目的还在于提供所述丙烯酸聚氨酯共聚物乳液在制备木器涂料中的应用。

本发明采用种子乳液聚合工艺，选用具有二功能度的封端剂，采用能自交联的丙烯酸酯单体制备性能优异的环氧树脂交联改性的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液；所用原料及其配比如下：

——多元醇聚合物，数均相对分子质量为300-3000，羟值为50-200mgKOH/g，其用量为总质量分数的10～40％；

——二异氰酸酯单体，用量为单体总质量的20～40％；

——小分子扩链剂，用量为总原料的3％-10％；

——环氧树脂，用量为总固体质量的1.0-10％；

——二功能度封闭剂，用量为总固体质量的1-5％；

——丙烯酸酯单体，用量为总固体质量的20-60％；

——中和剂为碱性化合物，其用量为羧基用量的50-120％；

本发明的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液更具体的制备方法包括如下步骤：

1)原材料的准备与处理：在反应釜中将多元醇聚合物在温度为90-120℃、真空度为0.05-0.1Mpa下真空脱水1.0-2.0h，然后降温备用；溶剂和扩链剂等通过分子筛脱水处理；

2)聚氨酯预聚体的制备：在装有搅拌浆、温度计和冷凝器的反应釜中，加入多元醇聚合物、环氧树脂与二异氰酸酯单体，升温至60-90℃，保温1.0-2.0小时，分析反应物中NCO基团的含量，当达到规定值时，加入小分子二元醇扩链剂，在70-80℃反应至NCO基团含量达到规定值，加入亲水扩链剂，在60-70℃反应至NCO基含量不变时为止。添加二功能度物质进行封端反应，用丙烯酸酯单体进行稀释降低反应物粘度，得到端基含C＝C双键聚氨酯预聚物；

3)将上述聚氨酯预聚物降温至30-60℃左右，加入计量的中和剂搅拌中和5-30分钟后，将中和产物移入到乳化釜中，将定量的去离子水加入到乳化釜中高速乳化，同时加入胺类扩链剂进行扩链，得到丙烯酸酯单体溶胀的水性聚氨酯乳液；

4)将上述乳液加热升温至50-80℃，保温0.5-1.5h。然后分批滴加引发剂，每1h滴加一次，2-5次滴完，滴加完毕，保温1-3h，降温过滤出料，得到丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液。

所述的多元醇聚合物，可以是聚酯多元醇、聚醚多元醇、蓖麻油。可以是聚酯—聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃多元醇、聚氨酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烃多元醇(聚丁二烯多元醇)、聚己内酯(PCL)多元醇一种或一种以上的混合物。

所述的二异氰酸酯，可以是甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六环己基二异氰酸酯(H₆MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯一种或一种以上的混合物。

所述的环氧树脂，可以是双酚A型环氧树脂如E12、E20、E44、E51，也可是Ciba公司的环氧值相当的环氧树脂。

所述的小分子二醇扩链剂，可以是乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇，1，6己二醇，1，4环己二醇、二乙二醇、二甘醇等一种或一种以上的混合物。

所述的亲水扩链剂为二羟基烷基酸，可以是二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)，二羟甲基戊酸和磺酸盐一种或一种以上混合物。

所述的二功能度物质可以是甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等一种或一种以上混合物。

所述丙烯酸酯单体，可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯等一种或一种以上混合物。

所述引发剂可以是油溶性引发剂，如偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰，叔丁基过氧化物等，也可为水溶性引发剂如过硫酸钾、过硫酸铵；也可是氧化还原型引发剂如：或氧化还原体系如亚硫酸氢钠—过硫酸钾、过氧化氢-氯化亚铁、过硫酸钾-氯化亚铁、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁等。

所述乳液聚合工艺为分段滴加引发剂工艺，也可将丙烯酸酯单体和引发剂同时分别滴加，还可将单体预乳化后与引发剂同时滴加。

本发明的基本原理：在充分研究高分子逐步聚合的基础上，本发明选用聚合物多元醇、环氧树脂与多异氰酸酯反应制备含羧基和端C＝C双键的聚氨酯预聚物，采用丙烯酸酯单体稀释，中和乳化制备含C＝C双键的水性聚氨酯乳液，采用自由基聚合分步滴加引发剂的方法制备环氧树脂改性丙烯酸聚氨酯共聚物乳液。因此本发明制备的丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液，具有核壳交联结构，不含外添加的乳化剂，在室温下能自交联成膜，具有优良的成膜性、优异的耐水性、耐擦洗性、耐化学溶剂性、耐沾污性、抗黏着力、交联度、附着力，广泛用于高档水性木器涂料、防水涂料和水性金属涂料以及水性胶粘剂和油墨等。

本发明的自交联改性聚氨酯乳液与现有技术相比，具有以下优点：

1、乳液无毒，不易燃。没有人为的添加卤代烃、苯、甲苯、二甲苯、甲醛及其聚合物以及重金属铅、镉铬、汞的化合物。产品中总挥发性有机化合物的含量(TVOC)小于50g/L。完全满足环境标志产品认证技术要求水性涂料HBC12-2002标准，属于绿色环保产品。

2、通过自由基聚合将丙烯酸酯聚合物接枝到聚氨酯分子链上，具有壳核核壳结构，接枝共聚物起核壳交联的作用，该接枝共聚物有利于增加丙烯酸酯聚合物与聚氨酯间的相容性，改善乳液涂膜的成膜性和涂膜外观。壳核结构使得乳液涂膜的性能与聚氨酯乳液的涂膜性能相近。

3、引发剂采用分步添加工艺，既可保证乳液聚合的稳定性，又可提高丙烯酸酯单体的转化率，保证乳液的贮存稳定性。

4、采用二功能度物质封闭聚氨酯预聚物的端NCO基，保证C＝C双键在聚氨酯分子量端基，有利于接枝聚合过程中C＝C双键的反应活性，提高丙烯酸酯聚合物的接枝率(实测接枝率超过50％)，有利于提高涂膜的外观和物理化学性能。

5、采用丙烯酸酯单体代替丙酮或丁酮作稀释剂稀释聚氨酯预聚物，制备的聚氨酯丙烯酸乳液不需有机溶剂，反应后期不需脱除和回收有机溶剂等工序，节约成本，有利于环保。

6、乳胶粒直径非常小(小于60nm)，且表面张力非常低，乳液具有双层结构，乳液粒子内部含有水份，水份具有增塑作用，能帮助聚氨酯乳液成模，故它们有极好的成膜性、渗透性、湿润性和流平性，可渗入极微细凹凸图纹、微细毛细孔道中和几何形状异常复杂的基体表面，可提高涂膜光泽和改善涂膜的外观，具有优异的装饰性。

7、具有较低的最低成膜温度，因而具有良好的成膜性能，在配制水性木器涂料时只需添加少量助溶剂即可成膜，减少了原料成本，降低涂料的挥发性有机化合物(VOC)含量，又提高了涂膜的力学性能特别是提高了涂膜硬度，增加了涂膜的耐沾污性。

8、本发明的丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液比同样条件下的聚氨酯乳液具有更优越的耐水性、耐擦洗性、耐化学溶剂性、耐候性、耐沾污性、抗粘着力、交联度、附着力、硬度和拉伸强度，广泛用于高档水性木器涂料、防水涂料和金属合金板材装潢涂以及水性胶粘剂等。本发明的丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液木器涂料的涂膜性能指标如下表：

                     表1水性木器涂料性能指标

项    目                      性 能 指 标外观                   平整光滑60°光泽，％           ＞95表干时间，h            1实干时间，h            4摆杆硬度               ＞0.65附着力                 ＜2耐冲击性能，kg.cm      50耐水性                 48h无明显变化耐碱性                 浸于10％NaOH溶液中24h无明显变化涂膜吸水率，％         涂膜48h的吸水率小于10％

对本发明制备的微乳液的性能可用如下主法表征：乳液的粒径大小和分布采用Autosizer Lo-c自动粒径仪测定；涂膜力学性能用Instron电子拉力试验机测试；乳液聚合物结构用傅立叶红外光谱仪(FTIR)测定；乳液玻璃化温度用差示扫描量热仪(DSC)、最低成膜温度用最低成膜温度仪测定；乳液的乳胶粒子形态有扫描电镜(TEM)测定；乳液乳胶膜交联通过MEK(甲基乙基酮)加热回流萃取的方法测定；涂膜的铅笔硬度按ASTM-3364测定；附着力按GB/T9286-88十字划格法测定；耐化学溶剂性(MEK)的测试是用被MEK饱和的无纺纸往返擦洗涂膜表面，记录涂膜刚被擦破的擦洗次数。

具体实施方式

实施例1

采用环氧树脂交联改性丙烯酸聚氨酯共聚物乳液，其配方组分列于表2。

              表2丙烯酸聚氨酯接枝聚合物乳液

组分                     质量1   聚醚多元醇(N210)         252   环氧树脂(E20)            133   甲苯二异氰酸酯(TDI)      404   二羟甲基丙酸(DMPA)       7.55   二甘醇(DEG)              66   三羟甲基丙酸(TMP)        2.07   三乙胺(TEA)              4.08   乙二胺(EDA)              0.89   甲基丙烯酸甲酯(MMA)      3510  引发剂                   0.0511  去离子水                 150.0

在干燥氮气保护下，将脱水过的聚醚二醇N210和环氧树脂和TDI加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000ml四口烧瓶中，在70℃-80℃反应2小时，然后加入二甘醇在70℃-80℃反应1小时，用正丁胺滴定法判断反应终点。达到终点后加入溶有二羟甲基丙酸(DMPA)的NMP溶液，在60℃-65℃反应至NCO基达到规定值，添加甲基丙烯酸羟丙酯，在60℃反应至NCO基含量达到理论值，然后降温至40℃，加入三乙胺中和，添加丙烯酸酯单体稀释，在常温水中乳化，用乙二胺扩链，得到水性聚氨酯分散体(WPU)。该乳液在70-75℃保温0.5-1.0h，分步滴加引发剂乳液，分三次滴加，每1h滴加1次，滴加完毕保温1h，待丙烯酸酯单体转化率达到98％以上时，降温，过滤，出料、包装备用。该乳液具有极好的水解稳定性和贮存稳定性。涂膜硬度较高、耐水性好、耐溶剂性好，可作为水性木器涂料。

实施例2

使用实施例1中制备的环氧树脂交联改性丙烯酸酯聚氨酯微乳液，制备木器涂料配方如下表3。

表3水性木器涂料配方

序号	组成	质量百分比，％
			1	实例1中的微乳液	85
2	润湿剂(TEGO-245)	0.2
			3	消泡剂(TEGO-805)	0.05
4	流平剂(BYK-330)	0.1
			5	增稠剂(SN-612)	0.15
6	去离子水	14.5
				共计	100.0

制备方法如下：先将2-6号原料加入到搅拌釜中，用高速分散机分散10-30分钟，然后将丙烯酸微乳液缓慢加入到搅拌釜中，中速搅拌30-60分钟，用氨水调节涂料的PH值，当PH值合格后过滤、出料、包装。制备出的木器涂料性能：外观：乳白微透明液体，无机械杂质；PH＝7-9；固体含量35-40％，粘度30-200cps。木器涂膜性能：涂膜铅笔硬度：H；耐水性：浸水48h无明显变化；附着力：1级；耐冲击强度：50kg.cm；柔韧性：1级。

实施例3

应用聚酯多元醇和脂肪族二异氰酸酯反应制备丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液，所用原材料列于表4。

                表4自交联改型水性聚氨酯乳液

组分                      质量1   聚酯多元醇(T1136)         37.22   环氧树脂E51               6.33   异佛耳酮二异氰酸酯(IPDI)  37.84   丁二醇(BDO)               6.05   二羟甲基丙酸(DMPA)        7.06   N甲基吡咯烷酮             10.07   三乙胺(TEA)               4.08   乙二胺(EDA)               0.89   苯乙烯(ST)                5510  引发剂                    0.0811  去离子水                  170.0

在干燥氮气保护下，将脱水过的聚酯二醇、环氧树脂和IPDI加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000ml四口烧瓶中，在70℃-90℃反应2小时，然后加入丁二醇在70℃-80℃反应1小时，用正丁胺滴定法判断反应终点。达到终点后加入溶有二羟甲基丙酸(DMPA)的NMP溶液，在60℃-65℃反应至NC0基达到规定值，加入丙烯酸羟丙酯，在60℃反应至NCO基含量达到规定值，然后降温至40℃，加入三乙胺中和，添加苯乙烯稀释，在常温水中乳化，用乙二胺扩链得到水性聚氨酯分散体(WPU)。该乳液在70℃保温1.0h，分步滴加引发剂乳液，分三次滴加，每1h滴加1次，滴加完毕保温1h，待苯乙烯单体转化率达到98％以上时，降温、过滤、出料、包装备用。该乳液配制成皮革光亮剂，具有手感自然、耐寒性好、耐折耐弯曲、耐水和耐干/湿擦性好等优点。

实施例4

使用实施例3中制备的微乳液，制备木器涂料配方如下表5。

              表5水性木器涂料配方

序号	组成	质量百分比，％
			1	实例1中的丙烯酸微乳液	80
2	丙二醇丁醚	5
			3	润湿剂(TEGO-245)	0.2
4	消泡剂(THGO-805)	0.05
			5	流平剂(BYK-330)	0.1
6	增稠剂(SN-612)	0.15
			7	去离子水	14.5
	共计	100.0

制备方法如下：先将2-7号原料加入到搅拌釜中，用高速分散机分散10-30分钟，然后将丙烯酸微乳液缓慢加入到搅拌釜中，中速搅拌30-60分钟，用氨水调节涂料的PH值，当PH值合格后过滤、出料、包装。制备出的木器涂料性能：外观：乳白微透明液体，无机械杂质；PH＝7-9；固体含量35-40％，粘度30-200cps。木器涂膜性能：涂膜铅笔硬度：2H；耐水性：浸水48h无明显变化；附着力：1级；耐冲击强度：50kg.cm；柔韧性：1级。

实例5

采用蓖麻油与MDI反应制备丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液。所用原料及组分列于表6。

   表6丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液

组分	质量分数
		1 蓖麻油	30.0
2 环氧树脂E44	5.0
		3 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)	42.0
4 己二醇(HDO)	45.0
		5 二羟甲基丙酸(DMPA)	6.0
6 三乙胺(TEA)	4.0
		7 乙二胺(EDA)	0.8
8 甲基丙烯酸甲酯(MMA)	20.0
		9 苯乙烯(ST)	15.0

10 丙烯酸丁酯	20.0
		11 引发剂	0.10
12 去离子水	200.0

在干燥氮气保护下，将脱水过的蓖麻油、环氧树脂和MDI加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000ml四口烧瓶中，在70℃-80℃反应2小时，然后加入己二醇在70℃-80℃反应1小时，用正丁胺滴定法判断反应终点。达到终点后加入溶有二羟甲基丙酸(DMPA)的NMP溶液和三羟甲基丙烷，在60℃-65℃反应至NCO基达到规定值，加入丙烯酸羟丙酯，在60℃反应至NCO基含量达到规定值，然后降温至40℃，加入三乙胺中和，添加苯乙烯稀释，在常温水中乳化，用乙二胺扩链得到水性聚氨酯分散体(WPU)。该乳液在70℃保温1.0h，分步滴加引发剂乳液，分三次滴加，每1h滴加1次，滴加完毕保温1h，待苯乙烯单体转化率达到98％以上时，降温、过滤、出料、包装备用。丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液该乳液具有极好的水解稳定性和贮存稳定性。涂膜硬度较高、耐水性好、耐溶剂性好，可作为水性木器涂料。

实施例6

使用实施例5中制备的微乳液，制备木器涂料配方如下表7。

              表7水性木器涂料配方

序号	组成	质量百分比，％
			1	实例5中的微乳液	80
2	丙二醇丁醚	5
			3	润湿剂(TEGO-245)	0.2

4	消泡剂(TEGO-805)	0.05
			5	流平剂(BYK-330)	0.1
6	增稠剂(SN-612)	0.15
			7	去离子水	14.5
	共计	100.0

制备方法如下：先将2-7号原料加入到搅拌釜中，用高速分散机分散10-30分钟，然后将丙烯酸微乳液缓慢加入到搅拌釜中，中速搅拌30-60分钟，用氨水调节涂料的PH值，当PH值合格后过滤、出料、包装。制备出的木器涂料性能：外观：乳白微透明液体，无机械杂质；PH＝7-9；固体含量35-40％，粘度30-200cps。木器涂膜性能：涂膜铅笔硬度：H；耐水性：浸水48h无明显变化；附着力：1级；耐冲击强度：50kg.cm；柔韧性：1级；

性能比较

将实施例2、实施例4和实施例6的水性木器涂料的性能与HG/T3608-1999溶剂型聚酯聚氨酯木器漆标准相比，试验数据列于表8。

                 表8水性木器涂料的性能比较检测项目           HG/T3608  -  实施例2   实施例4   实施例6

               1999外观               均匀液体，无 均匀液体，均匀液体，均匀液

               凝聚物       无凝聚物  无凝聚物  体，无凝

                                                聚物pH值               --           8.0       8.0       8.0固含量，％(不小于) 45.0         36.5      38.5      40.0105℃±2℃，4h划格试验，级，(不 1         1         1           1大于)60°光泽，％，    95        96        95          93柔韧性，mm        2         1         1           1铅笔硬度          H         H         2H          2H耐醇性(体积分数   擦拭失光  擦拭不失  擦拭不失光  擦拭不失50％乙醇)                   光                    光耐冲击性，kg.cm   45        50        50          50耐干热(90         1         1         1           1℃，15min)，级游离TDI含量，％   2.0       0.0       0.0         0.0

表8说明本发明制备的高固体含量自交联丙烯酸微乳液木器涂料与溶剂型聚酯聚氨酯木器涂料(HG/T3608-1999)相比，涂膜的硬度、耐水性、涂膜外观与溶剂型聚酯聚氨酯涂料相当，完全可取代溶剂性聚酯聚氨酯涂料，具有较大的工业应用前景。

Claims (10)

1、一种丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于采用种子乳液聚合工艺，选用具有二功能度的封端剂，采用能自交联的丙烯酸酯单体制备，所用原料及其配比如下：

——多元醇聚合物，数均相对分子质量为300-3000，羟值为50-200mgKOH/g，其用量为总质量分数的10～40％；

——二异氰酸酯单体，用量为单体总质量的20～40％；

——小分子扩链剂，用量为总原料的3％-10％；

——环氧树脂，用量为总固体质量的1.0-10％；

——二功能度封闭剂，用量为总固体质量的1-5％；

——丙烯酸酯单体，用量为总固体质量的20-60％；

——中和剂为碱性化合物，其用量为羧基用量的50-120％。

2、根据权利要求1所述的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)原材料的准备与处理：在反应釜中将多元醇聚合物在温度为90-120℃、真空度为0.05-0.1Mpa下真空脱水1.0-2.0h，然后降温备用；溶剂和扩链剂等通过分子筛脱水处理；

2)聚氨酯预聚体的制备：在装有搅拌浆、温度计和冷凝器的反应釜中，加入多元醇聚合物、环氧树脂与二异氰酸酯单体，升温至60-90℃，保温1.0-2.0小时，分析反应物中NCO基团的含量，当达到规定值时，加入小分子二元醇扩链剂，在70-80℃反应至NCO基团含量达到规定值，加入亲水扩链剂，在60-70℃反应至NCO基含量不变时为止；添加二功能度物质进行封端反应，用丙烯酸酯单体进行稀释降低反应物粘度，得到端基含C＝C双键聚氨酯预聚物；

3)将上述聚氨酯预聚物降温至30-60℃左右，加入计量的中和剂搅拌中和5-30分钟后，将中和产物移入到乳化釜中，将定量的去离子水加入到乳化釜中高速乳化，同时加入胺类扩链剂进行扩链，得到丙烯酸酯单体溶胀的水性聚氨酯乳液；

4)将上述乳液加热升温至50-80℃，保温0.5-1.5h；然后分批滴加引发剂，每1h滴加一次，2-5次滴完，滴加完毕，保温1-3h，降温过滤出料，得到丙烯酸聚氨酯接枝共聚物乳液。

3、根据权利要求1或2所述的的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于所述的多元醇聚合物是聚酯多元醇、聚醚多元醇、蓖麻油、聚酯—聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃多元醇、聚氨酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚己内酯多元醇其中一种或一种以上的混合物。

4、根据权利要求1或2所述的的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于所述的二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六环己基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯其中一种或一种以上的混合物；所述的环氧树脂是双酚A型环氧树脂。

5、根据权利要求1或2所述的的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于所述的小分子二醇扩链剂是乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇，1，6己二醇，1，4环己二醇、二乙二醇、二甘醇其中一种或一种以上的混合物。

6、根据权利要求1或2所述的的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于所述的亲水扩链剂是二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸和磺酸盐其中一种或一种以上混合物。

7、根据权利要求1或2所述的的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于所述的二功能度物质是甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯其中一种或一种以上混合物。

8、根据权利要求1或2所述的的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于所述丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯其中一种或一种以上混合物。

9、权利要求1所述的方法制备的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液。

10、权利要求10所述的丙烯酸聚氨酯共聚物乳液在制备木器涂料中的应用。