CN100392017C - 丙烯酸聚氨酯水分散性树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高固体份丙烯酸聚氨酯水分散性树脂及其制备，该树脂固体份含量高达41～45%，不含游离乳化剂和有机溶剂。该树脂制备先在部分可自由基聚合的乙烯基类单体为介质的条件下制备NCO基团封端的聚氨酯预聚物，经中和、水分散后得到一种包裹着乙烯基类单体的水性聚氨酯分散体，加入剩余的乙烯基类单体和引发剂进行自由基聚合，形成具有核壳结构的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂。该树脂固体含量高、干燥速度快、贮存稳定、可常温成膜，具有良好的附着力、柔韧性、硬度、耐水性等性能，且VOC含量低，性价比适宜。可用于制备高档木器涂料，水性皮革漆，还可用于塑料、金属、纤维织品、汽车等表面涂装。

Description

丙烯酸聚氨酯水分散性树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸聚氨酯水分散性树脂及其制备方法，特别是一种高固体份丙烯酸聚氨酯水分散性树脂及其制备方法。

背景技术

由于聚氨酯特殊的链段结构，使其具有更优良的物理机械性能，如硬度、柔韧性、抗冲击性、附着力等性能；而丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、耐溶剂性、且成本较低。因此很多研究人员都在致力于将二者结合起来以获得更优异的性能。经过最近几年的发展，丙烯酸聚氨酯水分散性树脂已得到了较快的发展。采用化学方法制备的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂不但兼备了丙烯酸酯和聚氨酯的特性，而且低温成膜性好，贮存稳定性好。但目前大量的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂在制备过程中使用了一定量的有机溶剂和乳化剂，这不但降低了涂膜的耐性，同时还会对环境和人们身体健康带来一定的影响。更重要的是以前大量的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂固体份含量不高，通常在35％以下。由于固体份低，水含量高，延长了涂膜的干燥时间，影响了用其配制的涂料的施工应用性能，限制了丙烯酸聚氨酯水分散性树脂的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体份含量高且符合环保要求的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂及其制备方法，该树脂以聚氨酯为壳，以丙烯酸酯为核，固体份含量达41～45％。用本发明的树脂制备的水性木器漆由于具有较高的固体份，不仅干燥速度快，而且涂膜性能优异，例如硬度、柔韧性、耐水性、耐醇性等较好，同时还不含有机溶剂，符合环保要求。

实现本发明目的的技术方案是：一种丙烯酸聚氨酯水分散性树脂，其树脂粒子包括一种聚氨酯的壳和一种丙烯酸酯的核，固体份含量高达41～45％，不含游离乳化剂和有机溶剂，组成壳的成分包括：

①多异氰酸酯，

②聚合物多元醇，

③低分子量多元醇，

④含亲水性离子基团的多元醇，

⑤中和剂，

⑥扩链剂，

其中NCO/OH摩尔比为1.1～2.0；含亲水性离子基团的多元醇含量占整个树脂固体的质量百分比为1～15％；中和剂用量为体系中需要中和的离子基团当量的90％～120％；扩链剂的用量至少为体系剩余NCO基团当量的80～110％；组成核的成分包括至少一种可自由基聚合的乙烯基类单体和引发剂；其中壳与核的质量比为4∶1～1∶2。

在上述水分散性树脂中，多异氰酸酯是脂肪族、脂环族、芳香族二异氰酸酯，或其混和物，例如，1，6-己二异氰酸酯(HDI)、2，4-甲苯二异氰酸酯(2，4-TDI)、2，6甲苯二异氰酸酯(2，6-TDI)、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1，4-环己基二异氰酸酯(CHDI)、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯(TMDI)、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)，其中较好的是HDI、MDI、TDI、HMDI、IPDI、TMXDI；也可以使用少量的三异氰酸酯，例如1，6-己二异氰酸酯的缩二脲或三聚体和异佛尔酮三聚体。

在上述水分散性树脂中，能与NCO基团反应的聚合物多元醇是分子量在800～2000之间的聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸二元醇或其混合物。聚醚二元醇是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或四氢呋喃的聚合物二元醇，或其接枝或嵌段共聚物二元醇，例如，聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇、烯烃在高压下与环氧烷烃的接枝共聚物二醇；聚酯二元醇是二元醇(例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、双酚A、季戊四醇)和二元羧酸或酸酐(例如己二酸、壬二酸、癸二酸酐、丁二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、顺丁烯二酸、豆油酸、椰子油酸)通过缩聚反应得到的，例如，聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯二醇；聚己内酯多元醇，例如聚己内酯二元醇和聚三甲基戊内脂二醇；聚碳酸酯二元醇，例如，聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇、聚碳酸-1，5-戊二醇酯二醇、聚碳酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚碳酸-1，4-丁二醇-1，6-己二醇酯二醇；其中较好的聚合物多元醇是聚氧化二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇。最好的聚合物多元醇是聚氧化二醇、聚四氢呋喃二醇。另外还可以使用聚醚三醇、丙烯酸酯多元醇、聚丁二烯二醇等。

在上述水分散性树脂中，能与NCO基团反应的低分子量多元醇是碳原子数在2～15之间、分子量在400以下的二元醇、三元醇、四元醇，或其混合物。例如乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等，或其混合物。其中较好的低分子量多元醇是1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、二乙二醇和新戊二醇。

适量的低分子量多元醇可以调节聚合物的链段结构，改变聚合物分子量大小，使聚合物获得某些特殊性能。

在上述水分散性树脂中，为了保证预聚物能很好地在水中分散，就要在预聚物中引入亲水性离子基团，这些亲水性离子基团可以是羧酸基、磺酸基、硫酸基或磷酸基，例如，带有一个羧酸基团的二元醇、二元胺和二官能团的硫醇，其中最好的是含有活性羟基的羧酸基团；聚氨酯预聚物中要有一定含量的羧酸基团等亲水性离子基团，羧酸基团等亲水性离子基团被中和成盐，从而使聚氨酯预聚物具有水分散性。最好的含亲水性离子基团的多元醇是二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。通常，含亲水性离子基团的多元醇含量占整个树脂固体的质量百分比为1～15％，最好是2～10％。

在上述水分散性树脂中，能与羧酸、磺酸等亲水性离子基团反应形成盐的中和剂有三甲胺、三乙胺、三异丙胺、三丁胺、三乙烯二胺、N，N-二甲基环己基胺、N，N-二甲基苯胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-甲基吡咯烷、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-甲基哌嗪。也可以使用其他一些类型的中和剂，但是以叔胺类中和剂(例如三乙胺)为最好，因为叔胺类中和剂不会与预聚物中过剩的异氰酸酯基团反应。为了保证体系的稳定性，加入中和剂的量至少为体系中需要中和离子基团当量的90％，最好为100％，再高一些，如高至120％也可以。如果中和剂用量少于体系中需要中和的离子基团当量的90％，体系会不稳定，易絮凝胶化。

在上述水分散性树脂中，能对聚氨酯预聚物水分散体进行扩链的功能性化合物是多元胺和多元醇类：脂肪族、脂环族、芳香族的伯胺或仲胺，或杂环胺或二胺，氨基硅烷或氨基硅氧烷，水分散或水乳化多异氰酸酯，例如，乙二胺、丙二胺、丁二胺、甲基戊二胺、异佛尔酮二胺、哌嗪、2-甲基哌嗪、苯二胺、甲苯二胺、二苯基二胺、肼、二甲基肼、己二酰二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等多元胺类；乙二醇、丙三醇、季戊四醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇等多元醇类；或其混合物。其中较好的是乙二胺、甲基戊二胺、异佛尔酮二胺、肼、乙二醇、1，4-丁二醇等。扩链剂的用量至少为体系剩余NCO基团当量的80％，最好在100～110％之间。对于三元或三元以上的扩链剂，要控制它们的用量以免造成过度的交联。

在上述水分散性树脂中，可自由基聚合的乙烯基类单体为至少含1个不饱和双键的烯类单体，单体中可以含有有机硅氧烷基团、羟基、二烯酯、酰胺基、羰基等特殊基团，或其混合物。

典型的乙烯基不饱和单体有乙烯基酯类单体、丙烯酸酯类单体。

乙烯基酯类单体可以是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙酸乙烯-异丙基酯，以及类似的乙烯基酯类单体；

丙烯酸酯类单体可以是丙烯酸低级烷基酯，甲基丙烯酸低级烷基酯，烷基碳原子数在1～12之间，例如，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸苄酯；

还可以使用一些含有特殊基团的乙烯基类单体，例如，含羟基的乙烯基类不饱和单体有(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯，或其混合物；含硅氧烷基团的乙烯基类不饱和单体有乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷等；含二烯酯的乙烯基类不饱和单体有乙二醇二丙烯酸酯、三聚丙二醇二丙烯酸酯等。

可以根据所要求涂膜的性能，对这含特殊基团的单体包括二烯类单体进行选择，这些特殊单体的用量一般占参与反应的整个乙烯基类不饱和单体总量的0～40％，最好为5～20％。

这些单体可单用或2种以上组合使用。

在此基础上，还可以加入部分可与上述乙烯基类不饱和单体反应形成丙烯酸酯聚合物的烯类单体，如烯丙基缩水甘油酯、丙烯腈、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、氯乙烯、氟乙烯、1，1-偏二氯乙烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯以及类似的低级烷基苯乙烯。

在上述水分散性树脂中，用来引发乙烯基类不饱和单体进行自由基聚合的引发剂可以是水溶性或油溶性的引发剂，例如，过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、叔丁基过氧化物与甲醛或甲醛次硫酸钠，或其混合物。引发剂用量为乙烯基类单体总量的0.1～1.0％，最好为0.3～0.7％。

本发明提供的一种制备权利要求1所述的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂的方法，其特征在于：首先在以部分乙烯基类不饱和单体为介质的条件下合成出NCO基团封端的聚氨酯预聚物，经中和及水分散后得到包裹着乙烯基类不饱和单体的聚氨酯水分散体，最后再制备丙烯酸聚氨酯水分散性树脂，具体制备过程依次包括如下步骤：

①.以部分乙烯基类不饱和单体为介质，加入配方量的多异氰酸酯、聚合物多元醇、低分子量多元醇及含亲水性离子基团的多元醇，在氨酯化催化剂存在下，于65～90℃反应4～6小时，以残余NCO含量接近理论值为终点，得到上述NCO基团封端的聚氨酯预聚物；

②.将①的生成物降温至60℃以下，加入叔胺类中和剂中和，得到可水分散的聚氨酯预聚物；

③.将②的生成物分散在配方量的水中，加入扩链剂，搅拌10～30min，得到包裹着乙烯基类不饱和单体的聚氨酯水分散体；

④.将③的生成物升温至70～90℃，分多次小批量于1～2小时内加入配方中剩余的乙烯基类单体和引发剂，进行自由基聚合反应，保温2～3小时，得到以聚氨酯为壳、丙烯酸酯为核的聚氨酯水分散性树脂。

在聚氨酯预聚物的制备过程中需要使用氨酯化催化剂，常见的催化剂主要有有机锡类和叔胺类，有机锡类催化剂对催化NCO/OH反应特别有效，而叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反应特别有效，因此，本发明选用有机锡类催化剂，例如，二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡等，其用量为聚氨酯预聚物的0.01～0.2％，最好是0.05～0.10％。

本发明所制备的高固体份丙烯酸聚氨酯水分散性树脂，外观为乳白色微透明液体，树脂粘度低，固体份含量高达41～45％，平均粒径在50～200nm，VOC含量小于1.5％，物理机械性能优异，耐水性好，贮存稳定性好，低温成膜性好。

本发明所制备的高固体份丙烯酸聚氨酯水分散性树脂可以制备各种涂料，特别适用于制备高性能环保型木器涂料以及水性皮革漆，还可用于纸张、纤维织品、塑料、金属及混凝土等底材表面的涂装。

本发明的技术效果：由于本发明采用无皂核壳乳液制备技术，并且在制备过程中以乙烯基类不饱和单体代替有机溶剂，并以聚氨酯水分散体作为乳化剂，所以，制备的具有核壳结构的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂不仅固体份含量高，且不含有机溶剂和乳化剂，符合环保要求。本发明主要综合采取了以下措施来提高丙烯酸聚氨酯水分散性树脂的固体份：

1)调节体系中的离子电荷数量。

通过控制亲水性离子基团的用量，使体系的离子电荷数量在保证预聚物具有足够的水分散性条件下尽可能的低。

2)调节核壳组分的结构组成和质量比。

主要通过控制相对较低的NCO∶OH的比例和选择合适的组成壳和核的成分，来调节核壳组分的结构组成和质量比，使合成出来的组成壳的聚氨酯分子量要大，分子链段要长，并在组成壳的成分中尽量不使用多官能团化合物或聚合物，有利于壳对核进行包覆；而在组成核的成分中则要加入一定量的多官能团单体，使其结构紧凑，以便于核被壳包覆；

3)调节乳胶粒子的大小。

通过控制较低的NCO∶OH的比例，还可以调节乳胶粒子的大小。使最终树脂的粒径变大，有利于降低树脂体系的粘度，从而也有利于提高树脂的固体份。”

另外，为了保证乙烯基不饱和单体能很好地被乳化，顺利地进行自由基聚合反应，对剩余的乙烯基不饱和单体及引发剂采用多次小批量加入法进行聚合，有利于提高乙烯基不饱和单体的转化率，从而进一步有利于提高丙烯酸聚氨酯水分散性树脂的固体份含量。并且该工艺反应过程平稳，操作简单，产品批次间稳定性好。

为进一步提高涂膜的性能，在乙烯基不饱和单体中引入特殊的功能单体，如羟基、有机硅氧烷基团、二烯酯、酰胺基、羰基等特殊基团，合成自交联树脂。涂膜在成膜过程中，在粒子内部、粒子之间以及粒子与基材之间形成适当的交联，这种自交联能进一步有效地提升涂膜的性能。

具体实施方法

下面结合实施例对本发明的水分散性树脂的制备方法作进一步的描述，同时也对本发明的水分散性树脂的几个典型的配方作了描述，可以通过这几个典型的配方制备出本发明的水分散性树脂，但本发明并不局限于此。

实施例1

首先采用标准聚合技术合成NCO封端的聚氨酯预聚物。在装有温度计、搅拌装置、冷凝器的干燥洁净的反应瓶中加入368.6g聚氧化丙烯二醇(平均分子量为1167.0)，56.4g二羟甲基丙酸，23.0g1，4-丁二醇，337.0g异佛尔酮二异氰酸酯，300.0g甲基丙烯酸甲酯，60.0g丙烯酸丁酯和1.0g二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，搅拌并升温至80℃，保温反应4小时。测定NCO值接近理论值，降温至56℃以下，加入38.0g三乙胺中和，于50℃保温10～30分钟后分散于2284.5g去离子水中，同时加入52.5g乙二胺的水溶液(40％)进行扩链，保持反应15～30分钟后备用。

其次，再按照无皂核壳乳液合成技术合成本发明的水分散性树脂。将上述得到的聚氨酯水分散体升温至80℃，于1小时内将476.0g甲基丙烯酸甲酯、134.0g丙烯酸丁酯和4.2g过硫酸钾的混合物分四次加入，在80～85℃保温2～3小时后降温，过滤出料，得到固体含量为42.0％的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂。

实施例2

首先采用标准聚合技术合成NCO封端的聚氨酯预聚物。在装有温度计、搅拌装置、冷凝器的干燥洁净的反应瓶中加入322.0g聚四氢呋喃二醇(平均分子量为1000.0)，41.5g二羟甲基丙酸，29.4g一缩二乙二醇，316.0g异佛尔酮二异氰酸酯，280.0g甲基丙烯酸甲酯，50.0g丙烯酸丁酯和1.0g二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，搅拌并升温至80℃，保温反应4小时。测定NCO值接近理论值，降温至56℃以下，加入38.0g三乙胺中和，于50℃保温10～30分钟后分散于2083.4g去离子水中，同时加入72.5g乙二胺的水溶液(40％)进行扩链，保持15～30分钟后备用。

其次，在按照无皂核壳乳液合成技术合成本发明的水分散性树脂。将上述得到的聚氨酯水分散体升温至80℃，于1小时内将418.4g甲基丙烯酸甲酯、124.6g丙烯酸丁酯、97g乙烯基三乙氧基硅烷和4.8g偶氮二异丁腈的混合物分四次加入，在80～85℃保温2～3小时后降温，过滤出料，得到固体含量为43.7％的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂。

实施例3

首先采用标准聚合技术合成NCO封端的聚氨酯预聚物。在装有温度计、搅拌装置、冷凝器的干燥洁净的反应瓶中加入381.4g聚氧化丙烯二醇(平均分子量为1167.0)，44.8g二羟甲基丙酸，24.0g二乙二醇，334.0g异佛尔酮二异氰酸酯，302.0g甲基丙烯酸甲酯，58.0g丙烯酸丁酯和1.0g二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，搅拌并升温至80℃，保温反应4小时。测定NCO值接近理论值，降温至56℃以下，加入37.0g三乙胺中和，于50℃保温10～30分钟后分散于2225.0g去离子水中，同时加入67.5g乙二胺的水溶液(40％)进行扩链，保持15～30分钟后备用。

其次，在按照无皂核壳乳液合成技术合成本发明的水分散性树脂。将上述得到的聚氨酯水分散体升温至80℃，于1小时内将413.0g甲基丙烯酸甲酯、120.0g丙烯酸丁酯、47.0三缩丙二醇二丙烯酸酯和4.7g过硫酸铵的混合物分四次加入，在80～85℃保温2～3小时后降温，过滤出料，得到固体含量为44.2％的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂。

实施例4

首先采用标准聚合技术合成NCO封端的聚氨酯预聚物。在装有温度计、搅拌装置、冷凝器的干燥洁净的反应瓶中加入325.7g聚氧化丙烯二醇(平均分子量为1167.0)，61.2g二羟甲基丙酸，20.4g新戊二醇，286.6g异佛尔酮二异氰酸酯，256.7g甲基丙烯酸甲酯，49.3g丙烯酸丁酯和1.0g二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，搅拌并升温至80℃，保温反应4小时。测定NCO值接近理论值，降温至56℃以下，加入31.4g三乙胺中和，于50℃保温10～30分钟后分散于1827.0g去离子水中，同时加入63.1g乙二胺的水溶液(40％)进行扩链，保持15～30分钟后备用。

其次，在按照无皂核壳乳液合成技术合成本发明的水分散性树脂。将上述得到的聚氨酯水分散体升温至80℃，于1小时内将331.5.0g甲基丙烯酸甲酯、97.7.0g丙烯酸丁酯、63.8甲基丙烯酸羟丙酯和4.8g偶氮二异丁腈的混合物分四次加入，在80～85℃保温2～3小时后降温，过滤出料，得到固体含量为44.6％的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂。

性能测定

铅笔硬度：将丙烯酸聚氨酯水分散性树脂刷在标准马口铁板上，标准条件下干燥1星期，干膜厚度20±2μm。测试方法参见GB/T6739-1996。

抗冲击强度：将丙烯酸聚氨酯水分散性裁树脂刷在标准马口铁板上，标准条件下干燥1星期，干膜厚度20±2μm。测试方法参见GB/T1732-93。

水滴试验：将丙烯酸聚氨酯水分散性树脂刷在标准木板上，涂刷两道，涂刷量每平方分米涂刷1.0克树脂，标准条件下干燥10天。将水滴滴在涂膜上，24小时后观察涂膜情况。

热储存稳定性：将丙烯酸聚氨酯水分散性树脂放在100ml塑料瓶中，密闭后放在50℃烘箱中，放置1个月后观察树脂情况。

表1

从表1的结果可以看出，乙烯基单体中含有机硅氧烷基团(实施例2)、二烯酯(实施例3)、羟基(实施例4)所制备的树脂性能明显优于实施例1所制备的树脂。

Claims (8)

1.一种丙烯酸聚氨酯水分散性树脂，其树脂粒子包括一种聚氨酯的壳和一种丙烯酸酯的核，不含游离乳化剂和有机溶剂，组成壳的成分包括：

①多异氰酸酯，

②聚合物多元醇，

③低分子量多元醇，

④含亲水性离子基团的多元醇，

⑤中和剂，

⑥扩链剂，

其中NCO/OH摩尔比为1.1～2.0；中和剂用量为体系中需要中和的离子基团当量的90％～120％；扩链剂的用量为体系剩余NCO基团当量的80～110％；组成核的成分包括至少一种可自由基聚合的乙烯基类单体和引发剂；其中壳与核的质量比为4∶1～1∶2，其特征在于：树脂的固体份为41～45％；含亲水性离子基团的多元醇含量占整个树脂固体的质量百分比为1～2％；

所述低分子量多元醇是碳原子数在2～15之间，分子量在400以下的二元醇、三元醇、四元醇，或其混合物。

2.根据权利要求1所述的水分散性树脂，其特征在于：多异氰酸酯是脂肪族、脂环族、芳香族的二异氰酸酯，或其混合物。

3.根据权利要求1所述的水分散性树脂，其特征在于：能与NCO基团反应的聚合物多元醇是分子量在800～2000的聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇，或其混合物。

4.根据权利要求1所述的水分散性树脂，其特征在于：含亲水性离子基团的多元醇是二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸。

5.根据权利要求1所述的水分散性树脂，其特征在于：中和剂是叔胺类化合物。

6.根据权利要求1所述的水分散性树脂，其特征在于：扩链剂是多元醇类、多元胺类、联氨，或其混合物。

7.根据权利要求1所述的水分散性树脂，其特征在于：可自由基聚合的乙烯基类单体为至少含1个不饱和双键的烯类单体，单体中含有有机硅氧烷基团、羟基、二烯酯、酰胺基、羰基，或其混合物。

8.一种制备权利要求1所述的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂的方法，依次包括如下步骤：

①.以部分乙烯基类不饱和单体为介质，加入配方量的多异氰酸酯、聚合物多元醇、低分子量多元醇及含亲水性离子基团的多元醇，在氨酯化催化剂存在下，于65～90℃反应4～6小时，以残余NCO含量接近理论值为终点，得到上述NCO基团封端的聚氨酯预聚物；

②.将①的生成物降温至60℃以下，加入叔胺类中和剂中和，得到可水分散的聚氨酯预聚物；

③.将②的生成物分散在配方量的水中，加入扩链剂，搅拌10～30min，得到包襄着乙烯基类不饱和单体的聚氨酯水分散体，其特征在于：

④.将③的生成物升温至70～90℃，分多次小批量于1～2小时内加入配方中剩余的乙烯基类单体和引发剂，进行自由基聚合反应，保温2～3小时，得到以聚氨酯为壳、丙烯酸酯为核的丙烯酸聚氨酯水分散性树脂。