本发明属于化工材料技术领域，具体是一种高弹性单组份硅酮密封胶及其制备方法。
背景技术：
硅酮结构密封胶作为一种新型高分子密封材料，其类似无机盐的结构不仅赋予了其优异的力学性能，还赋予其良好的耐高温、耐湿热及耐紫外照射等耐候性能，被广泛运用于电子电器、建筑、航空、汽车及医疗卫生材料等领域，从20世纪中末期发展至今技术已相当成熟。但随市场的快速发展，各领域对密封胶性能的要求也越来越高，在保证其良好的力学性能和耐候性能的前提下，对弹性恢复率有了新的要求。
硅酮密封胶作为建筑物粘结和密封部件，当外墙建筑部件受温度变化和主体结构变形等影响而产生位移时，应具有较好的位移能力的同时还需具备良好的恢复率，保证密封部件不因长期受力而致使密封过早失效。因此弹性恢复率被视为影响密封胶耐久性能的重要因素，具有良好的弹性恢复性能是硅酮胶广泛应用于建筑密封的最重要指标之一。
中国发明专利cn103162390a中公开一种高位移能力硅酮防火密封胶及其制备方法。该发明使用了无机填料、端羟基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷及氮-磷系阻燃剂作为基料，配合复合交联剂、硅烷偶联剂等助剂制备密封胶，所得密封胶具有良好的粘结性、耐水性及高位移能力，但对于位移形变后的恢复能力并无说明。
中国发明专利cn105238320a中公开一种高弹性硅烷封端聚环氧丙烷密封胶及其制备方法。该发明将硅烷封端聚环氧丙烷聚合物、稀释物、纳米碳酸钙和触变剂等在0.085~0.095mpa的真空度下混合2~6h后冷却至50℃加入脱水剂、催化剂混合均匀，即得到具有高弹性、性能稳定的密封胶。
中国发明专利cn104497960a中公开一种室温固化阻燃硅酮密封胶及其制备方法。该发明使用了羟基封端聚二甲基硅氧烷、气相二氧化硅、无机金属氢氧化物阻燃剂、有机磷系阻燃剂、偶联剂和催化剂制备密封胶，所得密封胶具有良好的弹性、储存稳定性和粘接性。
中国发明专利cn105950102a中公开了中空玻璃用高弹性恢复率硅酮胶弹性密封胶及其制备方法。该发明涉及一种双组份密封胶，以无机填料、端羟基硅氧烷和二甲基硅油混合物为a组分，二甲基硅油、有机硅交联剂、钛络合物和硅烷偶联剂等混合物为b组分，将a、b组分按比例混合后能得到具有良好强度、弹性和粘接性的密封胶。
中国发明专利cn102898988a中公开一种高弹性耐腐蚀环氧密封胶及其制备方法。该发明涉及一种双组份密封胶，以改性环氧树脂、柔性环氧树脂、疏水剂、活性稀释剂、无机填料和偶联剂为a组分，聚醚胺、改性聚酰胺、气相二氧化硅和固化促进剂为b组分，按100:20~100:25的重量配比混合均匀后即得到具有高弹性、高补强和抗开裂性能的密封胶。
至目前为止较少有关于单组份密封胶弹性恢复率性能的报导，而良好的弹性恢复率对于密封胶的耐久性能又尤为重要，因此寻求一种具有高弹性恢复率的单组分密封胶是有必要的。
技术实现要素：
本发明针对现有硅酮结构密封胶存在的不足，提供一种单组份硅酮结构密封胶及其制备方法。本发明提供的硅酮结构密封胶具有良好的弹性恢复率及抗辐射、耐光热、阻燃及耐候等性能。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高弹性单组份硅酮密封胶，由以下重量份数的原料组成：
端羟基聚二甲基硅氧烷100份、补强填料80-130份、增塑剂10-18份、交联剂4-12份、偶联剂0.2-1.5份和催化剂0.1-1.0份；
所述补强填料为纳米碳酸钙和气相白炭黑组合；
所述增塑剂为二甲基硅油；
所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三丁丙酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷中的一种或多种组合；
所述偶联剂为硅烷偶联剂和木质素偶联剂两种组合；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二幸基锡和乙酰乙酸乙酯钛中的一种或多种组合。
进一步地，所述补强填料中纳米碳酸钙和气相白炭黑的质量比为1-2：1。
进一步地，所述的端羟基聚二甲基硅氧烷黏度为50000-80000pa·s。
进一步地，所述的增塑剂为二甲基硅油黏度为：100-500pa·s。
进一步地，所述纳米碳酸钙粒径为40-80nm，比表面积为21-24m2/g；白炭黑比表面积为70-250m2/g。
进一步地，所述硅烷偶联剂和木质素偶联剂的质量比为1:1-2。
进一步地，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β氨乙基γ-氨丙基三甲氧基硅烷、环氧丙基三乙氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合物。
进一步地，所述木质素偶联剂为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素硫酸钠、甘蔗渣木质素、酶解木质素及苏打/蒽醌亚麻木质素中的一种或多种组合物。
本发明还提供所述高弹性单组份硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）将端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、气相白炭黑及二甲基硅油放入强力分散搅拌机搅拌均匀后，在温度为110-125℃、真空度为0.085-0.095mpa、搅拌速度为300-500rpm下搅拌1-3h，得基料；
（2）将步骤（1）得到的基料冷却至30-37℃，然后依次加入交联剂、偶联剂及催化剂，混合均匀后，在温度为30-37℃、真空度为0.085-0.095mpa、搅拌速度为300-500rpm，继续搅拌0.5-1.5h，得硅酮密封胶。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明提供的硅酮密封胶不仅组分简单、成本低廉，还具有优异的弹性恢复率、抗辐射、耐老化、耐候性能等性能。
2、本发明提供的硅酮密封胶以硅烷偶联剂和木质素偶联剂复配物作为偶联剂，其中木质素偶联剂是一种具有羟基、羧基、甲氧基等多种活性基团的有机物，自身可形成木质素脂网络结构，网络结构中的活性基团可与羟基封端聚二甲基硅氧烷作用，形成双重网络结构，提高了交联度和补强，且木质素本身还具有良好的抗辐射、耐光热、阻燃及耐候等性能，将其引入高分子复合材料中可赋予材料更好的耐老化性能。
3、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说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种高弹性单组份硅酮密封胶，由以下重量份数的原料组成：粘度为50000pa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷100份、纳米碳酸钙60份、气相白炭黑30份、粘度为500pa·s的二甲基硅油10份、甲基三丁酮肟基硅烷3份、乙烯基三丁酮肟基硅烷2份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份、木质素磺酸钠0.4份及二月桂酸二丁基锡0.5份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、气相白炭黑及二甲基硅油放入强力分散搅拌机搅拌均匀后，在温度为110℃、真空度为0.085mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌2.0h，得基料；
（2）将步骤（1）得到的基料冷却至35℃，然后依次加入甲基三丁酮肟基硅烷，乙烯基三丁酮肟基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基硅烷、木质素磺酸钠，二月桂酸二丁基锡，混合均匀后，在温度为35℃、真空度为0.085mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌1.0h，得硅酮密封胶。
实施例2
一种高弹性单组份硅酮密封胶，由以下重量份数的原料组成：粘度为50000pa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷100份、纳米碳酸钙60份、气相白炭黑40份、粘度为500pa·s的二甲基硅油15份、甲基三丁丙酮肟基硅烷3份、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷5份、n-β氨乙基γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.3份、甘蔗渣木质素0.6份及二月桂酸二辛基锡0.3份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、气相白炭黑及二甲基硅油放入强力分散搅拌机搅拌均匀后，在温度为120℃、真空度为0.090mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌1.5h，得基料；
（2）将步骤（1）得到的基料冷却至30℃，然后依次加入甲基三丁丙酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷，n-β氨乙基γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甘蔗渣木质素，二月桂酸二辛基锡，混合均匀后，在温度为30℃、真空度为0.090mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌1.0h，得硅酮密封胶。
实施例3
一种高弹性单组份硅酮密封胶，由以下重量份数的原料组成：粘度为80000pa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷100份、纳米碳酸钙80份、气相白炭黑50份、粘度为100pa·s的二甲基硅油15份、二甲基二丁酮肟基硅烷10份、氯丙基三乙氧基硅烷0.5份、苏打/蒽醌亚麻木质素1份及乙酰乙酸乙酯钛0.8份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、气相白炭黑及二甲基硅油放入强力分散搅拌机搅拌均匀后，在温度为125℃、真空度为0.095mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌3.0h，得基料；
（2）将步骤（1）得到的基料冷却至37℃，然后依次加入二甲基二丁酮肟基硅烷，,氯丙基三乙氧基硅烷、蒽醌亚麻木质素，乙酰乙酸酯钛，混合均匀后，在温度为37℃、真空度为0.095mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌1.5h，得硅酮密封胶。
实施例4
一种高弹性单组份硅酮密封胶，由以下重量份数的原料组成：粘度为80000pa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷100份、纳米碳酸钙40份、气相白炭黑40份、粘度为100pa·s的二甲基硅油18份、甲基三丁酮肟基硅烷4份、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷8份、环氧丙基三乙氧基硅烷0.4份、甘蔗渣木质素0.8份及二月桂酸二幸基锡1.0份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、气相白炭黑及二甲基硅油放入强力分散搅拌机搅拌均匀后，在温度为115℃、真空度为0.090mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌2.5h，得基料；
（2）将步骤（1）得到的基料冷却至35℃，然后依次加入二甲基二丁酮肟基硅烷，甲基三丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷，环氧丙基三乙氧基硅烷、甘蔗渣木质素，二月桂酸二幸基锡，混合均匀后，在温度为35℃、真空度为0.090mpa、搅拌速度为300rpm下搅拌1.0h，得硅酮密封胶。
实施例5
一种高弹性单组份硅酮密封胶，由以下重量份数的原料组成：粘度为50000pa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷100份、纳米碳酸钙60份、气相白炭黑40份、粘度为500pa·s的二甲基硅油12份、甲基三丁丙酮肟基硅烷8份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.5份、酶解木质素0.8份及二月桂酸二丁基锡0.1份；
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将端羟基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、气相白炭黑及二甲基硅油放入强力分散搅拌机搅拌均匀后，在温度为120℃、真空度为0.085mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌2.0h，得基料；
（2）将步骤（1）得到的基料冷却至35℃，然后依次加入甲基三丁丙酮肟基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基硅烷、酶解木质素，二月桂酸二丁基锡，混合均匀后，在温度为35℃、真空度为0.085mpa、搅拌速度为500rpm下搅拌0.5h，得硅酮密封胶。
将本发明各实施例制备的硅酮密封胶进行产品性能测试，测试条件为：t=23±2℃，ψ=50±5%的条件下养护24h，将胶料从软管中挤出，按gb/t13477.5-2003测试其表干时间,按gb/t13477.17-2003测试其弹性恢复率，按gb/t16776测试其硬度及下垂度。按照gb/t13477.8-2003的要求制备3组试件，并在试验条件下养护28d，其中第1组按本标准测试其力学性能；第2组进行紫外照射处理，采用gb/t16422.2要求的氙气或同等光源对试件进行辐照，试验时间为500h，处理后的试件按13477.8-2003进行力学性能测试，测试结果如表1所示。
表1：本发明各实施例硅酮密封胶的产品性能
从试验结果得出，本发明制得密封胶的弹性恢复率及耐紫外性能均优于市售产品。