本发明涉及化工材料领域，具体地，涉及一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管及其制备方法和应用。
背景技术：
随着4g通讯技术的不断发展，各大移动运营商都在加快4g网络的建设，投入建设的基站数量不断增多。而随着5g技术的不断成熟，可以预见未来新建基站的数量还会大幅增加。基站系统的可靠性，关系到通讯网络的安全稳定运行。而天馈线的可靠性占整个基站系统可靠性的30％～50％，天馈系统最常出现的问题之一就是天馈线连接器因密封不良而受潮、进水，造成驻波比告警，影响基站的正常运行。
目前天馈线连接器常用的密封方式有防水胶带、防水盒、热缩管及冷缩管等方式。其中防水胶带施工时需要缠绕，施工及维修较麻烦，同时防水性能及使用寿命较差；防水盒适用于安装间距较大的天馈线系统，不适用于越来越紧凑化的基站系统；热缩管安装时需要使用电加热装置或明火，安全性差，同时不能与线缆本体同呼吸，防水效果较差。冷缩管由于安装时不需要使用加热装置，操作使用简单便捷，使用寿命长，同时可以与线缆本体同呼吸，防水效果好。其中硅橡胶材质的冷缩管由于其耐老化性能优异，可在户外环境长期使用，防水憎水性能好等优点，应用越来越广泛。专利cn101544834b公开了一种冷缩式电力硅橡胶套的制备方法及其用途，该冷缩式电力硅橡胶套管应用在电力电缆线路中各种电缆的终端连接，与电缆一起构成电力输送网络。但是，应用于电缆终端连接的冷缩式电力硅橡胶套管扩张倍率一般都在3倍以内，不能满足扩张5倍的性能要求，同时热老化收缩性能也不能满足非等径密封细端的防水要求。专利cn204886114u公开了一种高倍率硅橡胶冷缩管，该高倍率硅橡胶冷缩管是通过在硅橡胶外面增加第一护套及第二护套来补充硅橡胶性能的不足，结构复杂，预扩张工艺繁琐，不利于企业提高生产效率及降低生产成本。专利cn103595010b公开了一种非等径物体的绝缘密封方法，该方法可以解决非等径物体的绝缘密封，使粗端及细端都能密封良好。但该方法采用的是两种规格的冷缩管，先用第一冷缩管收缩于非等径物体的细端，使其与粗端大小接近，再使用第二冷缩管收缩在粗端及第一冷缩管上。该方法使用了两种规格的冷缩管，安装较麻烦，成本会明显增加。专利cn205791324u公开了一种内置硅胶管的乙丙橡胶双层冷缩管，该冷缩管可以扩张到4.5倍左右，可用于通讯和其他有线同轴电缆的密封连接。但由于其采用的是内硅胶管外乙丙橡胶管的结构，挤出生产难度很大，扩张困难，同时由于外层乙丙橡胶耐低温性能及使用寿命不如内层硅胶，在长期低温环境使用会加速乙丙橡胶层失效进而影响到整体使用寿命。
因此，亟需研发一种扩张倍率高、工艺简单、生产效率高且成本低的硅橡胶冷缩管及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管，硅橡胶冷缩管具有较好的机械性能，可以直接扩张5倍使用，不需要多层结构或多种材料复合，回缩性能好。
本发明的另一目的在于提供上述高扩张倍率硅橡胶冷缩管的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述高扩张倍率硅橡胶冷缩管在通讯基站及有线电视线缆防水密封中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管，所述硅橡胶冷缩管由如下质量份数的组分制备而成：
80～100份有机聚硅氧烷、30～50份补强填料、3～10份有机硅树脂、3～15份结构化控制剂、0.05～0.8份催化剂、0.5～5份交联剂、1～5份扩链剂、0.05～0.4份反应抑制剂；
其中，所述有机硅树脂的结构式如下：
[(ch3)3sio1/2]e[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]f[(ch3)2sio2/2]g[sio4/2]
式中，e的取值为0.2～0.6，f为0.1～0.4，g为0.2～0.4；
所述扩链剂的结构式如下：
式中，h的取值为11～88。
本发明通过选用特定结构的有机硅树脂，所述有机硅树脂中带有d链节，这有助于提高产品的柔软性及延展性进而提高所制硅橡胶冷缩管的拉伸强度及撕裂强度，同时保证安装后的回缩性能，满足密封防水的要求。另外，本发明还通过添加扩链剂参与交联使主链长度进一步增加，从而提高产品的断裂伸长率。通过特定结构的有机硅树脂和扩链剂的选用，制备得到的硅橡胶冷缩管能够满足5倍扩张的性能要求。
本发明提供的上述配方制备得到的硅橡胶冷缩管具有较好的机械性能，可以直接扩张5倍使用，不需要多层结构或多种材料复合，使用简单，回缩性能好，可满足连接器粗细部位相差过大的同轴电缆的防潮密封要求。
优选地，所述硅橡胶冷缩管由如下质量份数的组分制备而成：
90～100份有机聚硅氧烷、35～45份补强填料、3～8份有机硅树脂、5～10份结构化控制剂、0.1～0.5份催化剂、0.8～4份交联剂、1.5～4份扩链剂、0.1～0.3份反应抑制剂。
优选地，所述有机硅树脂的结构式中，e的取值为0.3～0.5，f为0.2～0.3，g为0.3～0.4。
优选地，所述有机硅树脂的结构式中，e的取值为0.4，f为0.2，g为0.3。
优选地，所述扩链剂的结构式中，h的取值为44～77。
优选地，所述扩链剂的结构式中，h的取值为55。
优选地，所述有机聚硅氧烷的结构式如下：
其中，a的取值为6000～10700，b的取值为8～50；r1及r2均为c2～c4链烯基。
更为优选地，a的取值为8200～9800，b的取值为20～30。
优选地，所述补强填料是bet法比表面积为150～380m2/g，堆积密度40～200kg/m3的气相法二氧化硅、已进行疏水化处理的气相法二氧化硅中的一种或两种。
优选地，所述交联剂结构式如下：
式中，c的取值为15～50，d的取值为6～100，r3为甲基或氢基，r4为氢基。
优选地，所述结构化控制剂为六甲基二硅氮烷、八甲基环四硅氧烷、小分子羟基硅油、甲基三硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷或甲基三氯硅烷中的一种或几种。
优选地，所述反应催化剂为铂类催化剂、钯类催化剂和铑类催化剂中的一种或几种；其中铂类催化剂可以为氯铂酸与羟基醇的反应产物、氯铂酸与烯烃的络合物、四氯化铂、氯铂酸或二乙酰醋酸铂。
优选地，所述反应抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇、甲基丁炔醇、3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇、乙烯基环体、富马酸酯类或马来酸酯类中的一种或几种。
上述高扩张倍率硅橡胶冷缩管的制备方法，所述方法如下：
s1：将有机聚硅氧烷、补强填料、有机硅树脂、结构化控制机加入到捏合机中捏合，然后升温热处理，再抽真空得胶料a；
s2：将胶料a置于开炼机中，加入催化剂、交联剂、扩链剂及反应抑制剂进行混炼，混炼完成后过滤得胶料b；
s3：将胶料b喂入螺杆挤出机连续挤出，经高温预硫化炉及后硫化烘道成型即得所述硅橡胶冷缩管。
优选地，s1中，各原料在捏合机中捏合1～3h；所述热处理的参数为：温度为100～150℃，热处理时间为1～3h；抽真空的时间为0.5～3h,真空度为-0.085～-0.1mpa。
优选地，s2中，所述混炼的时间为10～20min；所述开炼机采用水冷却方式，控制料温不高于50℃。
优选地，s3中，所述螺杆挤出机采用水冷却，高温预硫化炉炉温为300～800℃，后硫化烘道温度为120～350℃。
本发明同时保护上述高扩张倍率硅橡胶冷缩管在通讯基站及有线电视线缆防水密封中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
经测试，本发明提供的硅橡胶冷缩管的邵氏硬度35～42a，拉伸强度≥10.0mpa，断裂伸长率≥850％，撕裂强度≥35.0kn/mm，扯断永久变形率≤4.8％。本发明提供的硅橡胶冷缩管的扩张倍率可达5倍，能够应用于通讯基站及其它裸露的同轴电缆连接处的防水密封。由于所述硅橡胶冷缩管的扩张倍率高，因此抽掉支撑支架后的回缩比率大，特别适用于连接处粗细差异较大(粗端直径：细端直径≥2.5：1)的同轴电缆的防水密封。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管，所述硅橡胶冷缩管由如下质量份数的组分制备而成：
80kg有机聚硅氧烷、30kg补强填料、3kg有机硅树脂、3kg结构化控制剂、0.05kg催化剂、0.5kg交联剂、1kg扩链剂、0.05kg反应抑制剂；
其中，所述有机硅树脂的结构式如下：
[(ch3)3sio1/2]e[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]f[(ch3)2sio2/2]g[sio4/2]
式中，e的取值为0.2，f为0.1，g为0.2；
所述扩链剂的结构式如下：
式中，h的取值为11。
上述高扩张倍率硅橡胶冷缩管的制备方法如下：
(1)将有机聚硅氧烷，补强填料，有机硅树脂，结构化控制剂加入到捏合机中捏合1～3h，然后升温至100～150℃热处理1～3h，再抽真空0.5～3h，真空度-0.085～-0.1mpa，得胶料a；
(2)将胶料a在开炼机上加入催化剂，交联剂，扩链剂，及反应抑制剂，混炼10～20min。开炼机采用水冷却方式，控制料温不高于50℃。混炼完成后经过过滤工序，得到胶料b；
(3)将胶料b通过喂入螺杆挤出机连续挤出，挤出后经过高温预硫化炉及后硫化烘道成型。螺杆挤出机采用水冷却，高温预硫化炉炉温300～800℃，后硫化烘道温度120～350℃。
实施例2
一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管，所述硅橡胶冷缩管由如下质量份数的组分制备而成：
100kg有机聚硅氧烷、50kg补强填料、10kg有机硅树脂、15kg结构化控制剂、0.8kg催化剂、5kg交联剂、5kg扩链剂、0.4kg反应抑制剂；
其中，所述有机硅树脂的结构式如下：
[(ch3)3sio1/2]e[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]f[(ch3)2sio2/2]g[sio4/2]式中，e的取值为0.6，f为0.4，g为0.4；
所述扩链剂的结构式如下：
式中，h的取值为88。
本实施例提供的硅橡胶冷缩管的制备方法同实施例1。
实施例3
一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管，所述硅橡胶冷缩管由如下质量份数的组分制备而成：
90kg有机聚硅氧烷、40kg补强填料、6kg有机硅树脂、9kg结构化控制剂、0.5kg催化剂、3.5kg交联剂、4.0kg扩链剂、0.3kg反应抑制剂；
其中，所述有机硅树脂的结构式如下：
[(ch3)3sio1/2]e[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]f[(ch3)2sio2/2]g[sio4/2]式中，e的取值为0.4，f为0.2，g为0.3；
所述扩链剂的结构式如下：式中，h的取值为55。
本实施例提供的硅橡胶冷缩管的制备方法同实施例1。
实施例4
一种高扩张倍率硅橡胶冷缩管，所述硅橡胶冷缩管由如下质量份数的组分制备而成：
100kg有机聚硅氧烷、30kg补强填料、8kg有机硅树脂、9kg结构化控制剂、0.3kg催化剂、3.0kg交联剂、2.5kg扩链剂、0.1kg反应抑制剂；
其中，所述有机硅树脂的结构式如下：
[(ch3)3sio1/2]e[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]f[(ch3)2sio2/2]g[sio4/2]
式中，e的取值为0.3，f为0.2，g为0.4；
所述扩链剂的结构式如下：
式中，h的取值为44。
本实施例提供的硅橡胶冷缩管的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例提供的硅橡胶冷缩管的各组分、用量及制备方法同实施例1，不同之处在于，本对比例不添加有机硅树脂。
对比例2
本对比例提供的硅橡胶冷缩管的各组分、用量及制备方法同实施例1，不同之处在于，本对比例不添加扩链剂。
对比例3
本对比例提供的硅橡胶冷缩管的各组分、用量及制备方法同实施例1，不同之处在于，本对比例选用的有机硅树脂的结构式如下：
[(ch3)3sio1/2]e[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]f[sio4/2]g
式中，e的取值为0.2，f为0.1，g为0.2。
对比例4
本对比例提供的硅橡胶冷缩管的各组分、用量及制备方法同实施例1，不同之处在于，选用的扩链剂的结构式如下：
式中，m的取值为800。
对上述各实施例和对比例制备得到的硅橡胶冷缩管的性能进行测试，测试方法如下，测试结果见下表1。
表1实施例1～4及对比例1～4制备得到的硅橡胶冷缩管的性能测试
通过以上实施例及对比例的实验数据可以看出，在本发明限定范围内的配方性能都可以满足5倍扩张的需求。对比例1没有添加有机硅树脂，其拉伸强度、断裂伸长率及撕裂强度都偏低，只能满足4倍扩张的要求；对比例2没有添加扩链剂，其断裂伸长率偏低，只能满足3倍扩张的要求；对比例3添加了其它的有机硅树脂，虽然其拉伸强度及撕裂强度都可以达到要求，但断裂伸长率明显偏小，只能满足3倍扩张的要求；对比例4选用了其它构型的扩链剂，扩链效果并不显著，对于断裂伸长率的提升无明显帮助，无法满足5倍扩张的要求。