本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度的硅酮结构胶及其制备方法。
背景技术
硅酮结构胶是一种单组分、中性固化、专为建筑幕墙中的结构粘结装配而设计的，可在很宽的气温条件下轻易地挤出使用，依靠空气中的水分固化成优异、耐用的高模量、高弹性的硅酮橡胶。由于结构胶是将两种或两种以上的材料通过胶紧紧粘合在一起，因此对结构胶自身的强度及对基材的粘接力要求非常之高；在粘接力不变的情况下，结构胶自身的强度越大，它所起的结构性就会越稳定。
而目前市场上出售的硅酮结构胶主要有美国ge公司的ssg4000和道康宁公司的dc795，这些产品的拉伸粘接强度特别是浸水拉伸粘接强度都不够理想。因此，如何通过改变配方提高结构胶的强度，以满足建筑装饰行业更高的要求是建筑行业中需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有硅酮结构胶的拉伸粘接强度不够理想的问题。
为此，本发明实施例提供了一种高强度的硅酮结构胶，包括按重量份数计的如下组分：二羟基聚二甲基硅氧烷40～50份，增塑剂5～10份，纳米碳酸钙40～50份，气相二氧化硅2～8份，交联剂5～7份，偶联剂0.7～0.8份，催化剂0.05～0.1份。
作为实施方式之一，所述二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为50000cps，其粘度过低，所制得结构胶硫化后硬度高，弹性差，而其粘度过高，则结构胶的加工性能差。
作为实施方式之一，所述增塑剂是聚二甲基硅氧烷。
作为实施方式之一，所述纳米碳酸钙的粒径为50～80nm。
作为实施方式之一，所述气相二氧化硅的粒径为7～40nm,比表面为150～200m2/g。
作为实施方式之一，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷的混合物，其质量比10:1。
作为实施方式之一，所述偶联剂为n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任一种。
作为实施方式之一，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
另外，本发明实施例还提供了上述高强度的硅酮结构胶的制备方法，包括如下步骤：
1)将二羟基聚二甲基硅氧烷和增塑剂按设计比例加入到高速分散机内搅拌均匀；
2)向高速分散机中分批次加入纳米碳酸钙，待纳米碳酸钙全部加入并搅拌均匀后再加入气相二氧化硅，高速搅拌升温至100～125℃，真空-0.06～0.09mpa，脱水2.5h，碾磨冷却，得到半成品胶；
3)将步骤2)得到的半成品胶加入到制胶机内，并加入按设计比例的交联剂、偶联剂和催化剂，控制温度不超过50℃，真空-0.09mpa以上搅拌90min，即得硅酮结构胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的这种高强度的硅酮结构胶通过加入少量的气相二氧化硅，利用其粒径小，比表面积大，表面吸附力强，分散性好的特性，而使得硅酮结构胶具有良好的稳定性、补强性和增稠性，进而大大提高了硅酮结构的强度；本发明的硅酮结构胶具有优异的力学性能，其在室温(23℃)下拉伸强度达到1.3mpa以上，远远高出国标规定值0.6mpa，而且其在浸水后仍具有较高的拉伸强度，达到1.28mpa以上。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供了一种高强度的硅酮结构胶，包括按重量份数计的如下组分：二羟基聚二甲基硅氧烷40份，增塑剂5份，纳米碳酸钙40份，气相二氧化硅2份，交联剂5份，偶联剂0.7份，催化剂0.1份；其中，二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为50000cps，增塑剂选用聚二甲基硅氧烷，纳米碳酸钙的粒径为80nm，气相二氧化硅的粒径选取40nm，比表面积为150m2/g，交联剂选用甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷按质量比10:1的混合物，偶联剂选用n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，催化剂选用二月桂酸二丁基锡。
该实施例的高强度的硅酮结构胶的制备方法，具体过程如下：
首先，将二羟基聚二甲基硅氧烷和增塑剂按上述质量称取加入到高速分散机内搅拌均匀。
然后，按上述质量称取纳米碳酸钙和气相二氧化硅，并将纳米碳酸钙等分成4次加入到高速分散机中，待纳米碳酸钙全部加入并搅拌均匀后再加入气相二氧化硅，高速搅拌升温至100℃，真空-0.06～0.09mpa，脱水2.5h，碾磨冷却，得到半成品胶。
最后，将上述得到的半成品胶加入到制胶机内，并按上述质量称取交联剂、偶联剂和催化剂加入到制胶机内，控制温度不超过50℃，真空-0.09mpa以上搅拌90min，即得硅酮结构胶。
将本实施例制得的硅酮结构胶在室温条件下固化，观察其表干时间；在聚四氟乙烯塑料板上均匀涂一层2mm厚的硅酮结构胶，室温固化7天，制得胶片，将胶片分成4组进行试验，分别将4组胶片置于23℃、90℃、-30℃和浸水条件下12～48h，再进行拉伸强度和断裂伸长率的测定，其测定结果如表1所示。
实施例2：
本实施例提供了一种高强度的硅酮结构胶，包括按重量份数计的如下组分：二羟基聚二甲基硅氧烷42份，增塑剂8份，纳米碳酸钙48份，气相二氧化硅4份，交联剂7份，偶联剂0.8份，催化剂0.08份；其中，二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为50000cps，增塑剂选用聚二甲基硅氧烷，纳米碳酸钙的粒径为80nm，气相二氧化硅的粒径选取40nm，比表面积为150m2/g，交联剂选用甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷按质量比10:1的混合物，偶联剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂选用二月桂酸二丁基锡。
该实施例的高强度的硅酮结构胶的制备方法，具体过程如下：
首先，将二羟基聚二甲基硅氧烷和增塑剂按上述质量称取加入到高速分散机内搅拌均匀。
然后，按上述质量称取纳米碳酸钙和气相二氧化硅，并将纳米碳酸钙等分成4次加入到高速分散机中，待纳米碳酸钙全部加入并搅拌均匀后再加入气相二氧化硅，高速搅拌升温至100℃，真空-0.06～0.09mpa，脱水2.5h，碾磨冷却，得到半成品胶。
最后，将上述得到的半成品胶加入到制胶机内，并按上述质量称取交联剂、偶联剂和催化剂加入到制胶机内，控制温度不超过50℃，真空-0.09mpa以上搅拌90min，即得硅酮结构胶。
本实施例制得的硅酮结构胶进行拉伸强度和断裂伸长率的测定，其测定结果如表1所示。
实施例3：
本实施例提供了一种高强度的硅酮结构胶，包括按重量份数计的如下组分：二羟基聚二甲基硅氧烷45份，增塑剂8份，纳米碳酸钙43份，气相二氧化硅6份，交联剂6份，偶联剂0.7份，催化剂0.07份；其中，二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为50000cps，增塑剂选用聚二甲基硅氧烷，纳米碳酸钙的粒径为50nm，气相二氧化硅的粒径选取7nm，比表面积为200m2/g，交联剂选用甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷按质量比10:1的混合物，偶联剂选用γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，催化剂选用二月桂酸二丁基锡。
该实施例的高强度的硅酮结构胶的制备方法，具体过程如下：
首先，将二羟基聚二甲基硅氧烷和增塑剂按上述质量称取加入到高速分散机内搅拌均匀。
然后，按上述质量称取纳米碳酸钙和气相二氧化硅，并将纳米碳酸钙等分成4次加入到高速分散机中，待纳米碳酸钙全部加入并搅拌均匀后再加入气相二氧化硅，高速搅拌升温至100℃，真空-0.06～0.09mpa，脱水2.5h，碾磨冷却，得到半成品胶。
最后，将上述得到的半成品胶加入到制胶机内，并按上述质量称取交联剂、偶联剂和催化剂加入到制胶机内，控制温度不超过50℃，真空-0.09mpa以上搅拌90min，即得硅酮结构胶。
本实施例制得的硅酮结构胶进行拉伸强度和断裂伸长率的测定，其测定结果如表1所示。
实施例4：
本实施例提供了一种高强度的硅酮结构胶，包括按重量份数计的如下组分：二羟基聚二甲基硅氧烷50份，增塑剂10份，纳米碳酸钙50份，气相二氧化硅8份，交联剂7份，偶联剂0.8份，催化剂0.05份；其中，二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为50000cps，增塑剂选用聚二甲基硅氧烷，纳米碳酸钙的粒径为80nm，气相二氧化硅的粒径选取40nm，比表面积为150m2/g，交联剂选用甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷按质量比10:1的混合物，偶联剂选用n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，催化剂选用二月桂酸二丁基锡。
该实施例的高强度的硅酮结构胶的制备方法，具体过程如下：
首先，将二羟基聚二甲基硅氧烷和增塑剂按上述质量称取加入到高速分散机内搅拌均匀。
然后，按上述质量称取纳米碳酸钙和气相二氧化硅，并将纳米碳酸钙等分成4次加入到高速分散机中，待纳米碳酸钙全部加入并搅拌均匀后再加入气相二氧化硅，高速搅拌升温至100℃，真空-0.06～0.09mpa，脱水2.5h，碾磨冷却，得到半成品胶。
最后，将上述得到的半成品胶加入到制胶机内，并按上述质量称取交联剂、偶联剂和催化剂加入到制胶机内，控制温度不超过50℃，真空-0.09mpa以上搅拌90min，即得硅酮结构胶。
本实施例制得的硅酮结构胶进行拉伸强度和断裂伸长率的测定，其测定结果如表1所示。
对比例：
本实施例提供的硅酮结构胶及其制备方法同实施例1，其区别在于本实施例的硅酮结构胶中不含气相二氧化硅。
将本实施例的硅酮结构胶进行拉伸强度和断裂伸长率的测定，其测定结果如表1所示。
表1：硅酮结构胶性能
由表1可看出，本发明制得的硅酮结构胶通过加入少量的气相二氧化硅大大提高了硅酮结构的强度，其在室温(23℃)下拉伸强度达到1.3mpa以上，远远高出国标规定值0.6mpa，而且其在浸水后仍具有较高的拉伸强度，达到1.28mpa以上。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。