【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃剂，具体涉及一种硅酸钠阻燃剂及其制备方法。
技术介绍
1、硅酸钠在纺织、造纸、塑料和橡胶等领域中被广泛作为阻燃剂应用，其阻燃机理包括以下几个方面：
2、1、吸热降温：硅酸钠中的硅酸根离子可以吸收大量的热量，其热容量远高于同质量的水。当遇火源时，硅酸根会吸收燃烧过程中的热量，降低局部温度，使材料不易燃烧，从而中断火灾的热链反应过程。
3、2、形成隔热层：被加热时，硅酸钠会快速脱水变为非晶态二氧化硅凝胶，在材料表面形成一层玻璃态隔热层。这层凝胶具有低导热系数，可以阻隔热量向材料内部传导，起到很好的隔热作用。
4、3、稀释可燃气体：高温下硅酸钠会释放二氧化硅和水蒸气，这些气体的会稀释可燃气体的浓度，降低其燃烧性，抑制火势蔓延。
5、4、封闭材料表面：在高温条件下，硅酸钠溶液会聚合生成一层玻璃膜，覆盖在可燃材料表面，切断材料与空气中的氧气接触，阻止持续燃烧，起到封闭隔绝的作用。
6、5、吸收自由基：材料燃烧初期会产生大量自由基促进反应持续进行，硅酸根可以吸收自由基，抑制燃烧反应的链式传播，减缓火势蔓延。
7、6、增强材料结构：在高温条件下，硅酸钠溶液会渗入材料孔隙并聚合固化，增强纤维素材料的结构强度，提高其抗火性能。
8、虽然硅酸钠可以作为阻燃剂来提高材料的阻燃性能，但其具有吸湿性，容易吸收空气中的水分。当吸收的水分超过一定量时，硅酸钠会结块或发生水解反应，影响其对材料阻燃性能的改善效果。
技术实现思路>
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种硅酸钠阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂兼具阻燃和增塑功能，可以在提高材料的阻燃性能的同时改善材料的力学性能。
2、本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
3、本专利技术的目的之一是提供一种硅酸钠阻燃剂的制备方法，向反应容器中加入有机溶剂和硅酸钠，待硅酸钠分散均匀后加入1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮，升温至回流状态，并在回流状态下保温反应，反应结束后将反应液过滤，滤渣真空干燥，得到硅酸钠阻燃剂。
4、在进一步的技术方案中，所述反应容器在使用前经过干燥处理，目的是除去反应容器中的水分。对于反应瓶来说，可采用烘箱干燥、热风吹干、有机溶剂(丙酮或无水乙醇)干燥的方式；对于反应釜来说，可采用热风干燥、气流干燥或真空干燥的方式。
5、在进一步的技术方案中，所述硅酸钠在使用前经过干燥处理，可采用烘箱干燥或真空干燥的方式，目的是除去硅酸钠中的游离水和吸附水。
6、在进一步的技术方案中，所述有机溶剂为甲苯。甲苯的沸点在110℃左右，后处理时可通过真空干燥的方式来除去产品中残留的甲苯，且甲苯与1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮的相容性好。
7、在进一步的技术方案中，所述有机溶剂和,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮在使用前经过除水处理，可采用干燥剂脱水法，干燥剂包括分子筛、硅胶、无水氯化钙、无水硫酸镁等。
8、本专利技术通过对反应容器、反应溶剂和反应原料进行干燥处理，使反应在无水条件下进行。在无水条件下，1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮分子结构中的硅氧烷基直接与硅酸钠的表面羟基反应生成-si-o-si-键，实现硅酸钠的表面修饰，并同时实现无机硅材料与有机硅材料的结合，这样不仅可以使硅酸钠兼具增塑剂的使用性能，还不会降低硅酸钠的阻燃效果。
9、在进一步的技术方案中，所述硅酸钠的分散方式为机械搅拌、磁力搅拌或超声处理。由于硅酸钠不溶于有机溶剂，为了增大硅酸钠与1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮的接触面积，可采用机械搅拌、磁力搅拌或超声处理的方式促进硅酸钠在有机溶剂中的均匀分散。
10、在进一步的技术方案中，所述硅酸钠与1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮的质量比为(1.5～2):1。需要控制1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮的用量，这样才能在控制制备成本的同时提高硅酸钠的阻燃和增塑性能。
11、在进一步的技术方案中，所述有机溶剂的用量为1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮质量的2～3倍。如果有机溶剂的用量过少，会影响反应过程中的传质传热效果，使得反应原料之间的接触不充分，导致局部温度过高；如果有机溶剂的用量过多，不仅会增加制备成本，还会增加回收有机溶剂的能耗投入。
12、在进一步的技术方案中，所述真空干燥的温度为60～70℃。通过真空干燥可以除去滤渣上残留的甲苯。
13、本专利技术的目的之二是提供一种通过前述的制备方法制备得到的硅酸钠阻燃剂。
14、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采用1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮对硅酸钠进行表面改性，一方面可以高效利用硅酸钠原有的阻燃性能，另一方面还可以赋予硅酸钠一定的增塑性能，使硅酸钠兼具阻燃和增塑的双重作用效果，从而提高硅酸钠的市场竞争力。
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1.一种硅酸钠阻燃剂的制备方法，其特征在于：向反应容器中加入有机溶剂和硅酸钠，待硅酸钠分散均匀后加入1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮，升温至回流状态，并在回流状态下保温反应，反应结束后将反应液过滤，滤渣真空干燥，得到硅酸钠阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应容器在使用前经过干燥处理。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硅酸钠在使用前经过干燥处理。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂和,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮在使用前经过除水处理。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硅酸钠的分散方式为机械搅拌、磁力搅拌或超声处理。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硅酸钠与1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂的用量为1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮质量的2～3倍。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述真空干燥的温度为60～70℃。
10.通过权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的硅酸钠阻燃剂。
...【技术特征摘要】
1.一种硅酸钠阻燃剂的制备方法，其特征在于：向反应容器中加入有机溶剂和硅酸钠，待硅酸钠分散均匀后加入1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮，升温至回流状态，并在回流状态下保温反应，反应结束后将反应液过滤，滤渣真空干燥，得到硅酸钠阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应容器在使用前经过干燥处理。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硅酸钠在使用前经过干燥处理。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂和,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵生保，赵永康，赵生护，赵生海，汪旋，赵卫，田野，赵升耀，
申请(专利权)人：安徽龙泉硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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