本发明属于建筑涂料领域，特别涉及一种高硬度高防污性的无机硅酸盐面涂涂料及其制备方法和用途。
背景技术：
进入21世纪以来，随着中国经济的飞速发展，中国建筑行业也进入了一个快速发展的快车道，建筑涂料市场需求巨大，并呈现逐年上升的趋势。无机硅酸盐涂料作为建筑内外墙涂料之一，具有原料丰富、成本低廉、无污染、耐高温和耐老化、对环境友好等优点，符合当代建筑材料节能和环保的要求。但这种以水玻璃等为主要成膜物质的无机硅酸盐内外墙涂料也存在涂膜性脆、易开裂，且使用后期也容易粉化的技术弱点，特别是粗糙度较大，孔隙率较高，使墙体容易刮花和吸附灰尘，从而对墙体的美观性和装饰性造成很大的影响。
技术实现要素：
为了克服上述无机硅酸盐内外墙涂料所存在的缺点，本发明的首要目的在于提供一种高硬度高防污性的无机硅酸盐面涂涂料。
本发明的另一目的在于提供上述无机硅酸盐面涂涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述无机硅酸盐面涂涂料的用途。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种无机硅酸盐面涂涂料，由以下按重量份数的组分组成：
所述的杂化改性无机硅酸盐溶液由以下步骤制得：将20～60重量份硅溶胶加入到4～100重量份的水中，搅拌均匀后，依次加入100重量份无机硅酸盐和0.5～5.0重量份有机硅氧烷，在30～80℃下进行杂化反应1～5小时，得到杂化改性无机硅酸盐溶液；
所述的无机硅酸盐是指模数为1.0～6.0的硅酸钠溶液、模数为1.0～6.0的硅酸锂溶液或模数为1.0～6.0的硅酸钾溶液中的至少一种；
所述的有机硅氧烷具有如式a所示的结构：
其中，r1是—och3、—oc2h5、—ch3、—c2h5、—c3h7、γ-缩水甘油醚氧丙基或氨丙基；
r2是—och3、—oc2h5、—ch3、—c2h5或—c3h7；
r3是甲基或乙基；
所述的有机硅氧烷优选正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或甲基三乙氧基硅烷中的一种。
所述的聚合物乳液是指硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液或eva乳液中的至少一种，优选固含量为20～60％的硅丙乳液、固含量为15～50％的苯丙乳液，固含量为20～50％的纯丙乳液或固含量为20～60％的eva乳液。
所述的固化促进剂是指氧化钙、氧化锌、磷酸锌、磷酸铝、乙二醇单醋酸酯或乙二醇二醋酸酯中的至少一种。
所述的消泡剂是指矿物油类消泡剂或聚硅氧烷类消泡剂，优选改性硅聚二甲基硅氧烷类消泡剂或pa-311。
所述的增稠剂是指纤维素、纤维素衍生物或纤维素盐类增稠剂，优选甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基-2-羧乙基纤维素钠或羧甲基纤维素钠。
所述的分散剂是指聚丙烯酸盐、丙烯酸盐、聚羧酸钠盐或羧酸钠盐；优选ht-5040或聚羧酸钠。
上述的无机硅酸盐面涂涂料的制备方法，包括以下步骤：
在容器中加入杂化改性无机硅酸盐溶液，然后依次加入聚合物乳液、纳米二氧化硅、增稠剂、分散剂和消泡剂，搅拌分散2小时，然后再加入固化促进剂，搅拌分散均匀后，制得无机硅酸盐涂料。
本发明的无机硅酸盐面涂涂料可以应用在建筑物内外墙上。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明的无机硅酸盐面涂涂料由于使用了固化促进剂和聚合物乳液，形成的涂膜具有干燥时间快、硬度好、耐水、低表面能、防污效果好、成膜稳定等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种无机硅酸盐面涂涂料，由以下步骤制得：
(1)在反应容器中，将10kg硅溶胶加入到25kg的水中，搅拌均匀后，依次加入50kg模数为4.0的硅酸钾溶液和1.0kg正硅酸甲酯，在45℃下进行杂化反应3小时，得到杂化改性无机硅酸盐溶液。
(2)在反应容器中依次加入50kg步骤(1)制备的杂化改性无机硅酸盐溶液，2.5kg硅丙乳液，0.25kg羧甲基纤维素钠增稠剂，0.5kg纳米二氧化硅，0.25kght-5040分散剂，0.25kg聚硅氧烷类消泡剂，在高速分散机中速度下，分散2小时，然后再加入0.15kg磷酸锌，在高速分散机中速度下，分散均匀后，制得所述具有高硬度和防污功能的无机硅酸盐涂料。
将制得的涂料用喷涂机进行涂膜，按照jgt26-2002标准对其性能进行测试。测试结果如下：表干时间1.1h；施工性能：涂刷第二道无障碍；涂膜外观正常；涂膜硬度为6h；耐酸碱性48h无异常；耐洗刷性：2000次无露底；耐沾污性为9％(≤15％，达到jgt26-2002中的ii级标准)，纳米二氧化硅在体系中，使得体系更容易清洗，具有自清洁的效果。
实施例2
一种无机硅酸盐面涂涂料，由以下步骤制得：
(1)在反应容器中，将20kg硅溶胶加入到25kg的水中，搅拌均匀后，依次加入50kg模数为4.0的硅酸钾溶液和1.0kg正硅酸乙酯，在30℃下进行杂化反应5小时，得到杂化改性无机硅酸盐溶液。
(2)在反应容器中依次加入50kg步骤(1)制备的杂化改性无机硅酸盐溶液，5kg硅丙乳液，1.0kg羧甲基纤维素钠增稠剂，2.5kg纳米二氧化硅，1.0kght-5040分散剂，1.0kg聚硅氧烷类消泡剂，在高速分散机中速度下，分散2小时，然后再加入1.0kg磷酸锌，在高速分散机中速度下，分散均匀后，制得所述具有高硬度和防污功能的无机硅酸盐涂料。
将制得的涂料用喷涂机进行涂膜，按照jgt26-2002标准对其性能进行测试。测试结果如下：表干时间1.0h；施工性能：涂刷第二道无障碍；涂膜外观正常；涂膜硬度为6h；耐酸碱性48h无异常；耐洗刷性：2000次无露底；耐沾污性为8％(≤15％，达到jgt26-2002中的ii级标准)，纳米二氧化硅在体系中，使得体系更容易清洗，具有自清洁的效果。
实施例3
一种无机硅酸盐面涂涂料，由以下步骤制得：
(1)在反应容器中，将30kg硅溶胶加入到50kg的水中，搅拌均匀后，依次加入50kg模数为4.0的硅酸钾溶液和2.5kg甲基三乙氧基硅烷，在60℃下进行杂化反应3小时，得到杂化改性无机硅酸盐溶液。
(2)在反应容器中依次加入50kg步骤(1)制备的杂化改性无机硅酸盐溶液，7.5kg硅丙乳液，2.5kg羧甲基纤维素钠增稠剂，5kg纳米二氧化硅，2.5kght-5040分散剂，2.5kg聚硅氧烷类消泡剂，在高速分散机中速度下，分散2小时，然后再加入2.5kg磷酸锌，在高速分散机中速度下，分散均匀后，制得所述具有高硬度和防污功能的无机硅酸盐涂料。
将制得的涂料用喷涂机进行涂膜，按照jgt26-2002标准对其性能进行测试。测试结果如下：表干时间1.0h；施工性能：涂刷第二道无障碍；涂膜外观正常；涂膜硬度为6h；耐酸碱性48h无异常；耐洗刷性：2000次无露底；耐沾污性为8％(≤15％，达到jgt26-2002中的ii级标准)，纳米二氧化硅在体系中，使得体系更容易清洗，具有自清洁的效果。
实施例4
一种无机硅酸盐面涂涂料，由以下步骤制得：
(1)在反应容器中，将10kg硅溶胶加入到2kg的水中，搅拌均匀后，依次加入50kg模数为4.0的硅酸钾溶液和0.25kg正硅酸乙酯，在80℃下进行杂化反应1小时，得到杂化改性无机硅酸盐溶液。
(2)在反应容器中依次加入50kg步骤(1)制备的杂化改性无机硅酸盐溶液，5kg硅丙乳液，1.0kg羧甲基纤维素钠增稠剂，5kg纳米二氧化硅，1.0kght-5040分散剂，1.0kg聚硅氧烷类消泡剂，在高速分散机中速度下，分散2小时，然后再加入0.5kg乙二醇单醋酸酯，在高速分散机中速度下，分散均匀后，制得所述具有高硬度和防污功能的无机硅酸盐涂料。
将制得的涂料用喷涂机进行涂膜，按照jgt26-2002标准对其性能进行测试。测试结果如下：表干时间0.8h；施工性能：涂刷第二道无障碍；涂膜外观正常；涂膜硬度：6h；耐酸碱性48h无异常；耐洗刷性：2000次无露底；耐沾污性为8％(≤15％，达到jgt26-2002中的ii级标准)，纳米二氧化硅在体系中，使得体系更容易清洗，具有自清洁的效果。
实施例5
一种无机硅酸盐面涂涂料，由以下步骤制得：
(1)在反应容器中，将15kg硅溶胶加入到25kg的水中，搅拌均匀后，依次加入50kg模数为4.0的硅酸钾溶液和0.5kg甲基三乙氧基硅烷，在45℃下进行杂化反应3小时，得到杂化改性无机硅酸盐溶液。
(2)在反应容器中依次加入50kg步骤(1)制备的杂化改性无机硅酸盐溶液，7.5kg硅丙乳液，1.0kg羧甲基纤维素钠增稠剂，2.5kg纳米二氧化硅，1.0kght-5040分散剂，1.0kg聚硅氧烷类消泡剂，在高速分散机中速度下，分散2小时，然后再加入0.5kg乙二醇单醋酸酯，在高速分散机中速度下，分散均匀后，制得所述具有高硬度和防污功能的无机硅酸盐涂料。
将制得的涂料用喷涂机进行涂膜，按照jgt26-2002标准对其性能进行测试。测试结果如下：表干时间0.8h；施工性能：涂刷第二道无障碍；涂膜外观正常；涂膜硬度：6h；耐酸碱性48h无异常；耐洗刷性：2000次无露底；耐沾污性为7％(≤15％，达到jgt26-2002中的ii级标准)，纳米二氧化硅在体系中，使得体系更容易清洗，具有自清洁的效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。