本发明属于内墙涂料，特别涉及一种改性硅溶胶无机树脂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、现有技术方案中，无机内墙涂料通常是以硅溶胶、硅酸盐单独或复配作为成膜物的一种涂料，其具有低voc(挥发性有机化合物，volatile organic compounds)排放、高透气性、高耐火等特点，广泛应用于医院、学校等公共场所。
2、然而，硅溶胶、硅酸盐作为无机内墙涂料的成膜物，存在热储后耐擦洗性大幅度降低的弊端，限制了其应用空间的进一步推广以及应用价值的进一步提升。因此，亟需一种新的改性无机成膜物，以提高耐擦洗性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种改性硅溶胶无机树脂及其制备方法和应用，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的技术方案中，基于强碱性改性制备了改性硅溶胶无机树脂；其作为无机成膜物，与涂料中助剂、粉体等搭配，能够保持涂料的高耐擦洗性能。
2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明第一方面，提供一种改性硅溶胶无机树脂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1，获取硅烷偶联剂的用量，并根据硅烷偶联剂的相对分子质量，计算获得硅烷偶联剂水解产生的si-oh数量；基于计算获得的si-oh数量与选定的无机碱或有机碱的物质的量，按照预设比例获得无机碱或有机碱的用量；
5、步骤2，根据步骤1获取的硅烷偶联剂的用量和无机碱或有机碱的用量，配制获得水解稳定剂；
6、步骤3，测量获取步骤2配制的所述水解稳定剂的碱含量，称量水解稳定剂并加入硅溶胶中，在70℃～75℃温度下，搅拌保温，得到改性硅溶胶无机树脂；其中，按比例称量水解稳定剂，将所述改性硅溶胶无机树脂的模数控制在15～50。
7、本发明制备方法的进一步改进在于，步骤1中，
8、所述预设比例为，硅烷偶联剂的si-oh数量与选定的无机碱或有机碱的物质的量比为(1～2):1.5。
9、本发明制备方法的进一步改进在于，步骤1中，
10、所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种；
11、所述无机碱为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂中的一种或多种；
12、所述有机碱为三乙醇胺、n,n,n,n-五甲基二乙烯基三胺和n,n,n,n-四甲基-1，6-己二胺中的一种或多种。
13、本发明制备方法的进一步改进在于，步骤2中，以质量百分比计，所述水解稳定剂中碱含量为5％～30％。
14、本发明制备方法的进一步改进在于，步骤3中，
15、测量获取步骤2配制的所述水解稳定剂的碱含量时，采用化学滴定法测定碱含量；
16、其中，化学滴定法和模数计算方法均按照行标hg/t 4131-2010的规定。
17、本发明第二方面，提供一种采用本发明第一方面中任一项所述的制备方法制备获得的改性硅溶胶无机树脂。
18、本发明第三方面，提供一种本发明第二方面所述的改性硅溶胶无机树脂的应用，所述改性硅溶胶无机树脂用于制备无机树脂涂料。
19、本发明应用的进一步改进在于，制备无机树脂涂料的步骤包括：
20、首选，用水将纤维素溶解，并依次加入助剂、粉体并搅拌；然后，加入苯丙乳液和所述改性硅溶胶无机树脂；最后，加入成膜助剂，得到无机树脂涂料；
21、其中，以质量百分比计，改性硅溶胶无机树脂为15％～25％，苯丙乳液为5％～7％，纤维素为0.4％～0.6％，助剂为0.5％～1.0％，粉体为40％～50％，其余为水。
22、本发明应用的进一步改进在于，
23、水为去离子水；
24、纤维素为羟乙基纤维素；
25、助剂由消泡剂、流变剂和分散剂组成；或者，助剂由消泡剂、润湿剂、分散剂和成膜助剂组成；
26、粉体包括高岭土、钛白粉和重钙中的一种或多种。
27、本发明应用的进一步改进在于，所述改性硅溶胶无机树脂固体含量的质量百分比为30％～35％，ph值为9～11。
28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
29、本发明提供的技术方案中，基于强碱性改性制备了改性的硅溶胶无机树脂，其作为无机成膜物，与涂料中助剂、粉体等搭配，能够保持涂料的高耐擦洗性能。具体解释性的，硅溶胶溶液作为无机盐涂料的成膜物质，单独存在于涂料中时，容易与涂料粉体里重钙中含有的多价金属离子反应，造成涂料凝胶；硅烷偶联剂可通过水解产生si-oh与硅溶胶中的si-oh发生偶合，形成si-o-si键，从而维持硅溶胶的稳定性；但是，上述稳定方式容易随着硅烷偶联剂用量的增加，大量消耗硅溶胶中硅羟基，虽维持了涂料的热储稳定性，但热储后涂料的耐擦洗性能将会大幅下降。鉴于此，本发明技术方案中引入了无机碱或有机碱，在结合的过程中，利用无机碱或有机碱的强碱性，不断将硅溶胶分解，产生大量的硅羟基以维持涂料热储过程中对si-oh的消耗，从而能够保持涂料的高耐擦洗性能；同时，无机碱或有机碱也可在硅烷偶联剂的水解过程中，利用强碱性，促使硅烷偶联剂中的3个si-o-r(r＝-ch3,-ch2ch3)键尽可能的全部水解，在相同用量下，产生大量的si-oh来维持硅溶胶的稳定性。
1.一种改性硅溶胶无机树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，以质量百分比计，所述水解稳定剂中碱含量为5％～30％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，
6.一种采用权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备获得的改性硅溶胶无机树脂。
7.一种权利要求6所述的改性硅溶胶无机树脂的应用，其特征在于，所述改性硅溶胶无机树脂用于制备无机树脂涂料。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，制备无机树脂涂料的步骤包括：
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述改性硅溶胶无机树脂固体含量的质量百分比为30％～35％，ph值为9～11。
