本发明属于化工材料技术领域，具体是一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。
背景技术：
密封胶通常用于建筑、道路、桥梁、飞机跑道等有伸缩性接缝的嵌缝密封和连接密封。在建筑领域，特别要求密封胶具有低模量、高弹性回复率等特性，可有效吸收和补偿动态载荷，均匀传递受力，防止在长期动态位移形变中粘结破坏的发生。现代社会对环境卫生、安全的要求日益严格，建筑大型化、多样化、高层化和长寿化的快速发展，对建筑用密封胶的性能提出了更高要求。硅酮胶和聚氨酯胶是现在建筑和工业领域应用最为广泛的两种密封胶。硅酮胶耐候性优异，但是粘结强度较低，残留小分子易产生表面污染，装饰性差。聚氨酯密封胶粘结强度高，弹性好，但固化时释放的二氧化碳极易起泡，耐候性能较差，对铝和玻璃等材料的粘接需要使用底涂剂，且固化后游离的异氰酸基团有较大毒性。
硅烷改性聚醚密封胶（ms胶）是一种以烷氧基硅烷封端的聚醚预聚物为基料，与填料（碳酸钙等）、增塑剂以及助剂等经物理除水混合后得到的黏稠膏状物。ms胶被广泛应用于装配式建筑、轨道交通、汽车制造、集装箱、电梯、及室内装修等领域。ms胶不含甲醛和异氰酸酯，无溶剂，无毒，无味，voc释放远远低于国家标准，是最环保的密封胶产品。硅烷改性聚醚胶兼具硅酮密封胶和聚氨酯密封胶的优点。
专利cn102994034a公开了一种低模量单组分硅烷改性聚醚密封胶及其制备的方法。该密封胶由三甲氧基甲硅烷基或甲基二甲氧基甲硅烷改性的聚醚，邻苯二甲酸酯类增塑剂，钛白粉等颜料，填料，聚酰胺蜡等触变剂，紫外线吸收剂，催化剂，脱水剂和附着力促进剂等原料调制而成。在制备过程中，填料在105℃温度下真空脱水，要求水分含量到达万分之五以下。如此严苛的水分含量控制，在实际生产过程中是难以做到的。
专利cn106634771a公开了一种硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。该专利所用树脂是端基为甲氧基的聚氧化丙烯醚，增量填料为重质碳酸钙、纳米碳酸钙等，其中使用了单端烷氧基硅烷基聚醚做为活性稀释剂，有效提高了硅烷改性聚醚密封胶的初粘力，拉伸强度达到1.5mpa以上，然而随着初粘力的增加，伸长率有明显的下降趋势，并不利于其在建筑领域方面的应用。
专利cn106634768a公开了一种浸水粘结性能优异的硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。填料为表面经油酸疏水处理的纳米碳酸钙，粒径为70-100nm，硅烷改性聚醚为日本kenake公司生产的s203h、s303h，并加入粒径为8um以下的硅微粉和粒径为60-120nm的树脂微球作为添加剂，所得密封胶的模量低，平均100%模量为0.2，拉断强度平均为0.5mpa，平均伸长率450%。该方法制备的密封胶具有较好的粘结性能，但拉伸强度较低，伸长率不高，与传统的硅酮胶相比，在力学性能方面优势不明显。
专利cn104087228a公开了一种低模量端硅烷基改性聚醚密封胶及其制备方法。所述增塑剂为分子量在600-5000的聚醚多元醇、填料为纳米碳酸钙和重质碳酸钙的混合物、硅烷改性聚醚化合物为端硅氧烷改性聚醚化合物，分子量为6000-20000。但该方法在制备过程中，使用了分批加入填料的方式，以减少填料水分的影响，增加了工艺的复杂性。
专利cn104059592a公开了一种单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。其由包括以下重量百分比的原料反应得到：30-50%的硅烷改性聚醚预聚体、5-20%的增塑剂、2-5%的钦白粉、30-50%的碳酸钙、0.5-1.5%的偶联剂1、0.5-1.5%的偶联剂2、0.5-1.5%的稳定剂、0.5-1.5%的紫外光吸收剂、0.1-1.0%的催化剂u-220h。该方法制备所得密封胶100%拉伸强度为0.7-0.9mpa、断裂拉伸强度为1.8-2.0mpa，密封胶的模量较高，不符合建筑用胶模量≤0.4mpa的要求。
现有技术制备的硅烷改性密封胶还不能同时满足低模量、高弹性回复率的要求，因此，有必要提供一种弹性回复率高的低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。
技术实现要素：
本发明针对现有密封胶存在的问题，提供一种低模量、高弹性单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的原料组成：硅烷改性聚醚树脂20-35份、纳米碳酸钙45-55份、气相二氧化硅1.5-2.5份、增塑剂15-25份、除水剂1.5-2.5份、偶联剂0.5-1.5份、固化剂0.05-0.15份和催化剂0.05-0.15份；
所述偶联剂为十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109与n-（β一氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷kh792、3-氨基丙基三甲氧基硅烷kh540、γ―氨丙基三乙氧基硅烷kh550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷kh560中的一种组合物。
进一步地，所述硅烷改性聚醚树脂为经过二甲氧基硅烷与三甲氧基硅烷混合物改性后得到的聚醚，分子量为10000-15000。
进一步地，所述纳米碳酸钙为bet比表面积为18-22m2/g的疏水型纳米碳酸钙。
进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、聚醚多元醇n220和聚醚多元醇n330中的一种或多种组合。
进一步地，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷a171、3-巯丙基三甲氧基硅烷kh591及3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合。
进一步地，所述固化剂为恶唑烷类固化剂alt-401或/和鳌合锡c103。所述鳌合锡c103为硅酸四乙酯与双（乙酰基氧基）二丁基锡烷的产物。
进一步地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡和乙酰乙酸乙酯钛中的一种或多种组合。
以上所述化学试剂均可从市场上购买。
本发明还提供高弹性硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅烷改性聚醚树脂、纳米碳酸钙、气相二氧化硅、增塑剂加入强力分散搅拌机，升温至50℃-110℃，在真空度为0.085-0.095mpa、搅拌速度为300-500rpm下搅拌0.5-2.0h，得混合料；
（2）将步骤（1）得到的混合料冷却至40-45℃时，加入除水剂、偶联剂、固化剂和催化剂，在真空度为0.085-0.095mpa、搅拌速度为300-500rpm，继续搅拌0.5-2.0h，得聚醚密封胶。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明制备的密封胶具有优异的耐水性能、弹性回复率、耐候性能、力学性能等，组成成分较为简单、成本低廉。
2、本发明以长链型硅烷偶联剂十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109和与其他不同硅烷偶联剂的组合作为偶联剂，由于其具有柔性疏水性长链，在改善有机物对填料的浸润性方面具有独特的优势，同时能有效的提高密封胶的耐水性能和弹性回复率，同时能有效的提高密封胶的稳定性和粘结性能。
3、本发明通过以固化剂与催化剂的复配使用，可以有效改善密封胶的加工流动性能。
4、本发明方法制备工艺简单、耗能低、成本低，适合工业化生产，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明方案进一步详细说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的原料组成：分子量为10000的硅烷改性聚醚树脂25份、纳米碳酸钙45份、气相二氧化硅1.5份、邻苯二甲酸二异癸酯增塑剂15份、乙烯基三甲氧基硅烷a171除水剂1.5份、十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109偶联剂0.5份、n-（β一氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷kh792偶联剂0.5份、恶唑烷类alt-401固化剂0.1份和二月桂酸二丁基锡催化剂0.15份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅烷改性聚醚树脂、纳米碳酸钙、气相二氧化硅、增塑剂加入强力分散搅拌机，升温至60℃，在真空度为0.090mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌1.5h，得混合料；
（2）将步骤（1）得到的混合料冷却至40℃时，加入除水剂、偶联剂、固化剂和催化剂，在真空度为0.090mpa、搅拌速度为500rpm，继续搅拌1.5h，得聚醚密封胶。
实施例2
一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的原料组成：分子量为12000的硅烷改性聚醚树脂30份、纳米碳酸钙50份、气相二氧化硅2.0份、邻苯二甲酸二异壬酯增塑剂10份、聚醚多元醇n330增塑剂10份、乙烯基三甲氧基硅烷a171除水剂0.5份、3-巯丙基三甲氧基硅烷kh591除水剂2.0份、十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109偶联剂1..0份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷kh540偶联剂0.2份、鳌合锡c103固化剂0.15份和二月桂酸二辛基锡催化剂0.10份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅烷改性聚醚树脂、纳米碳酸钙、气相二氧化硅、增塑剂加入强力分散搅拌机，升温至80℃，在真空度为0.085mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌2.0h，得混合料；
（2）将步骤（1）得到的混合料冷却至45℃时，加入除水剂、偶联剂、固化剂和催化剂，在真空度为0.085mpa、搅拌速度为300rpm，继续搅拌2.0h，得聚醚密封胶。
实施例3
一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的原料组成：分子量为15000的硅烷改性聚醚树脂20份、纳米碳酸钙55份、气相二氧化硅2.5份、聚醚多元醇n220增塑剂20份、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷除水剂2.0份、十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109偶联剂1.0份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷kh560偶联剂0.5份、恶唑烷类alt-401固化剂0.10份和二月桂酸二辛基锡催化剂0.10份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅烷改性聚醚树脂、纳米碳酸钙、气相二氧化硅、增塑剂加入强力分散搅拌机，升温至100℃，在真空度为0.095mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌1.5h，得混合料；
（2）将步骤（1）得到的混合料冷却至40℃时，加入除水剂、偶联剂、固化剂和催化剂，在真空度为0.095mpa、搅拌速度为500rpm，继续搅拌1.0h，得聚醚密封胶。
实施例4
一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的原料组成：分子量为10000的硅烷改性聚醚树脂35份、纳米碳酸钙50份、气相二氧化硅2.0份、邻苯二甲酸二异癸酯增塑剂10份、聚醚多元醇n220增塑剂10份、乙烯基三甲氧基硅烷a171除水剂1.5份、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷1.0份、十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109偶联剂0.5份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷kh550偶联剂0.3份、恶唑烷类alt-401固化剂0.15份和二月桂酸二辛基锡催化剂0.05份和乙酰乙酸乙酯钛0.05份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅烷改性聚醚树脂、纳米碳酸钙、气相二氧化硅、增塑剂加入强力分散搅拌机，升温至110℃，在真空度为0.085mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌1.0h，得混合料；
（2）将步骤（1）得到的混合料冷却至45℃时，加入除水剂、偶联剂、固化剂和催化剂，在真空度为0.085mpa、搅拌速度为300rpm，继续搅拌1.5h，得聚醚密封胶。
实施例5
一种高弹性硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的原料组成：分子量为15000的硅烷改性聚醚树脂35份、纳米碳酸钙50份、气相二氧化硅2.0份、邻苯二甲酸二异壬酯增塑剂25份、乙烯基三甲氧基硅烷a171除水剂2.5份、十二烷基甲基二甲氧基硅烷hd109偶联剂0.3份、n-（β一氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷kh792偶联剂1.5份、鳌合锡c103固化剂0.15份和二月桂酸二丁基锡催化剂0.15份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅烷改性聚醚树脂、纳米碳酸钙、气相二氧化硅、增塑剂加入强力分散搅拌机，升温至80℃，在真空度为0.090mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌1.0h，得混合料；
（2）将步骤（1）得到的混合料冷却至45℃时，加入除水剂、偶联剂、固化剂和催化剂，在真空度为0.090mpa、搅拌速度为300rpm，继续搅拌1.0h，得聚醚密封胶。
将本方案实施例1-5制得的聚醚密封胶进行检测试验，其中拉伸强度按gb/t528-2009标准，断裂伸长率按gb/t528-2009标准，弹性回复率按gb13477.17-2002进行测试，测试结果如表1所示：
表1：本发明各实施例聚醚密封胶的产品性能
从测试结果得知，本发明制备的硅烷改性聚醚密封胶的模量符合拉伸模量小于0.4mpa的标准要求，且具有较好的弹性回复率和较高的拉伸强度。