本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种挥发份受控的有机硅密封胶及其制备方法。
背景技术：
有机硅密封胶由于使用方便、成本适中与优异的综合性能，在建筑、汽车、电子电器、医疗机械等多个领域得到广泛应用。有机硅密封胶中的低分子挥发份会逐渐从胶中逸出，附着在其它材料上，产生材料透过率、光电性能、涂层表面发生变化等诸多不良现象，导致材料寿命缩短、应用失效、安全隐患等不良后果。此外，高挥发份对有机硅密封胶本身的耐老化性能、粘接性能等有不良影响。在实际使用过程中，除了要求基本的物化性能和稳定性外，各个领域对挥发份的含量控制越来越严格与迫切。因此，安全可靠稳定、环保、规模化制备挥发份受控的有机硅密封胶成为必然趋势。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有有机硅密封胶关于挥发份受控技术的不足和实际需求，而提供了一种挥发份受控的有机硅密封胶及其制备方法。该有机硅密封胶制备方法安全可靠，稳定性好，适合流水线大规模生产。
本发明的技术方案为：一种挥发份受控的有机硅密封胶，其特征在于其原料组份及各组份的重量份如下：
其中α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油中低分子聚硅氧烷含量均为100～300ppm。
优选上述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为1500～80000mpa·s。优选上述的二甲基硅油在25℃下的粘度为350～1000mpa·s。
优选上述的碳酸钙为纳米活性碳酸钙或重质碳酸钙中的一种或两种。优选上述的气相二氧化硅为疏水型，比表面积为150～380m2/g。
优选上述的交联剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷中的至少一种。优选上述的偶联剂为kh470、kh550、kh560、kh570或kh792中的至少一种。
优选上述的催化剂为钛酸异丙酯、二(乙酰乙酸乙酯)钛二异丙酯、双(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯或双(乙酰丙酮)钛酸二异丁酯中的一种。
本发明还提供了上述的有机硅密封胶的方法，其具体步骤如下：
(1)先将硬脂酸改性的碳酸钙、炭黑与气相二氧化硅烘干；
(2)然后将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、碳酸钙、炭黑与气相二氧化硅加入(优选行星)搅拌机中，在100～120℃、-0.09～-0.1mpa下搅拌并脱水2～4h，得到混合均匀的基础胶料；
(3)将基础胶料冷却加入反应釜，再加入交联剂，并在循环冷却水与真空环境下搅拌混合10～15分钟；
(4)再在氮气氛围下加入偶联剂与催化剂，保持循环冷却水，预混后搅拌20～40分钟；
(5)降低搅拌速度搅拌并持续抽真空1～2h停止，釜中充入氮气至常压后出料，包装，得到产品。
优选步骤(3)和(4)中的搅拌速度均为600～800转/分钟；步骤(5)中的搅拌速度为50～100转/分钟。
本发明所述的低分子聚硅氧烷含量α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油优选用以下方法制得，具体步骤为：
(1)将硅橡胶置于真空烘箱中烘干；
(2)将步骤(1)得到的硅橡胶加入脱除装置中，在120～180℃、100～200pa真空度、5～10l/h硅橡胶流速下处理；
(3)将步骤(2)得到的硅橡胶加入脱除装置中，在150～250℃、10～150pa真空度、1～5l/h硅橡胶流速下处理，得到脱除低分子聚硅氧烷的硅橡胶。
优选步骤(1)中烘箱的温度为100～150℃，烘干时间为24～72h。
上述步骤(2)和步骤(3)中的脱除装置均为薄膜蒸发器、减压蒸馏器或短程蒸馏器中的一种，市场均有售。
上述步骤(2)中处理次数为1～5次，步骤(3)中处理次数为1～6次。
上述步骤(3)中的处理温度比于步骤(2)中的处理温度高30～70℃。
有益效果：
本发明所涉及的一种挥发份受控有机硅密封胶及其制备方法具有以下特点：
(1)起始原料α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与二甲基硅油中的低分子含量均为100～300ppm，可有效控制成品有机硅密封胶中的挥发份。
(2)通过合理的配方与精细化工艺，可安全稳定的制备有机硅密封胶，同时适合规模化生产。
具体实施方式
实例1
将25℃下粘度为20000mpa·s、低分子聚硅氧烷含量为18000ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷置于真空烘箱中，在100℃下处理24h后加入薄膜蒸发器中，在120℃、100pa真空度、10l/h流速下处理5次，再次加入减压蒸馏器中，在150℃、150pa真空度、5l/h硅橡胶流速下处理6次，得到低分子聚硅氧烷含量为100ppm的25℃下粘度为20000mpa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
将25℃下粘度为500、低分子聚硅氧烷含量为22000ppm的二甲基硅油置于真空烘箱中，在120℃下处理48h后加入减压蒸馏器中，在150℃、180pa真空度、8l/h流速下处理1次，再次加入短程蒸馏器中，在200℃、100pa真空度、4l/h硅橡胶流速下处理1次，得到低分子聚硅氧烷含量为160ppm的25℃下粘度为500mpa·s的二甲基硅油。
将20000mpa·s、低分子含量为100ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份与500mpa·s、低分子含量为260ppm的二甲基硅油10份，烘干后的碳酸钙100份、炭黑15份、气相二氧化硅(比表面积为150m2/g)10份加入行星搅拌机中，在110℃、-0.1mpa下搅拌并脱水2h得到混合均匀的基础胶料，基础胶料冷却至30℃后加入甲基三甲氧基硅烷8份，在循环冷却水与真空环境、搅拌速度为600转/分下混合12分钟，于温度30℃与氮气氛围下加入0.5份kh550与5份双(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯，保持循环冷却水，预混并在搅拌速度为600转/分继续搅拌30分钟后，降低搅拌速度为80转/分下持续搅拌并抽真空1.5h停止，釜中充入氮气至常压后出料，包装，得到产品。
实例2
将25℃下粘度5000mpa·s、低分子聚硅氧烷含量为16000ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷置于真空烘箱中，在150℃下处理48h后加入薄膜蒸发器中，在180℃、200pa真空度、8l/h流速下处理1次，再次加入减压蒸馏器中，在250℃、10pa真空度、2l/h硅橡胶流速下处理1次，得到低分子聚硅氧烷含量为300ppm的25℃下粘度为5000mpa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
将25℃下粘度为1000mpa·s、低分子聚硅氧烷含量为22000ppm的二甲基硅油置于真空烘箱中，在130℃下处理48h后加入减压蒸馏器中，在140℃、150pa真空度、8l/h流速下处理3次，再次加入短程蒸馏器中，在190℃、100pa真空度、3l/h硅橡胶流速下处理2次，得到低分子聚硅氧烷含量为130ppm的25℃下粘度为1000mpa·s的二甲基硅油。
将粘度为5000mpa·s、低分子含量为300ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份与粘度为1000mpa·s、低分子含量为150ppm的二甲基硅油8份，烘干后的碳酸钙140份、炭黑20份、气相二氧化硅8份(比表面积为380m2/g)加入行星搅拌机中，在100℃、-0.09mpa下搅拌并脱水4h得到混合均匀的基础胶料，基础胶料冷却至30℃后加入乙烯基三甲氧基硅烷12份，在循环冷却水与真空环境、搅拌速度为800转/分下混合10分钟，于温度30℃与氮气氛围下加入0.8份kh792与7份二(乙酰乙酸乙酯)钛二异丙酯，保持循环冷却水，预混并在搅拌速度为800转/分下继续搅拌25分钟后，降低搅拌速度为50转/分下持续搅拌并抽真空1h停止，釜中充入氮气至常压后出料，包装，得到产品。
实例3
将25℃下50000mpa·s、低分子聚硅氧烷含量为20000ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷置于真空烘箱中，在140℃下处理64h后加入薄膜蒸发器中，在160℃、150pa真空度、6l/h流速下处理2次，再次加入减压蒸馏器中，在200℃、50pa真空度、2l/h硅橡胶流速下处理2次，得到低分子聚硅氧烷含量为200ppm的25℃下50000mpa·s的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
将25℃下粘度为350mpa·s、低分子聚硅氧烷含量为20000ppm的二甲基硅油置于真空烘箱中，在120℃下处理48h后加入减压蒸馏器中，在150℃、180pa真空度、8l/h流速下处理3次，再次加入短程蒸馏器中，在200℃、100pa真空度、4l/h硅橡胶流速下处理5次，得到低分子聚硅氧烷含量为100ppm的25℃下粘度为350mpa·s的二甲基硅油。
将粘度为50000mpa·s、低分子含量为200ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份与粘度为350mpa·s、低分子含量为100ppm的二甲基硅油20份，烘干后的碳酸钙160份、炭黑5份、气相二氧化硅(比表面积为200m2/g)3份加入行星搅拌机中，在120℃、-0.1mpa下搅拌并脱水4h得到混合均匀的基础胶料，基础胶料冷却至30℃后加入甲基三甲氧基硅烷25份，在循环冷却水与真空环境、搅拌速度为700转/分下混合15分钟，于温度30℃与氮气氛围下加入2份kh570与10份双(乙酰丙酮)钛酸二异丁酯，保持循环冷却水，预混并在搅拌速度为800转/分下继续搅拌35分钟后，降低搅拌速度为100转/分下持续搅拌并抽真空2h停止，釜中充入氮气至常压后出料，包装，得到产品。
对比例1
将20000mpa·s、低分子含量为14000ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份与500mpa·s、低分子含量为16000ppm的二甲基硅油10份，烘干后的碳酸钙100份、炭黑15份、气相二氧化硅10份加入行星搅拌机中，在110℃、-0.1mpa下搅拌并脱水4h得到混合均匀的基础胶料，基础胶料冷却至30℃后加入甲基三甲氧基硅烷8份，在循环冷却水与真空环境下混合12分钟，于温度30℃与氮气氛围下加入0.5份kh550与5份双(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯，保持循环冷却水，预混并继续搅拌30分钟后持续搅拌并抽真空1.5h停止，釜中充入氮气至常压后出料，包装，得到产品。
对比例2
将5000mpa·s、低分子含量为18000ppm的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份与1000mpa·s、低分子含量为15000ppm的二甲基硅油8份，烘干后的碳酸钙140份、炭黑20份、气相二氧化硅8份加入行星搅拌机中，在100℃、-0.09mpa下搅拌并脱水4h得到混合均匀的基础胶料，基础胶料冷却至30℃后加入乙烯基三甲氧基硅烷12份，在循环冷却水与真空环境下混合10分钟，于温度30℃与氮气氛围下加入0.8份kh792与7份二(乙酰乙酸乙酯)钛二异丙酯，保持循环冷却水，预混并继续搅拌25分钟后持续搅拌并抽真空1h停止，釜中充入氮气至常压后出料，包装，得到产品。
表1有机硅密封胶性能测试结果