聚磷酸铵生产工艺综述_马庆文 (1)
化学品界的“APP”—聚磷酸铵
化学品界的“APP”—聚磷酸铵（本文版权归好磷网所有，仅作交流共享之用，转载请注明出处）在如今的生活中，提起APP，基本是无人不知无人不晓，当然，绝大多数人可能想到的是手机软件商店里的应用。
其实，在化学品界，也有一个被简称为APP的东西，它就是我们今天要介绍的聚磷酸铵。
它可是一种十分重要的化工产品，在阻燃与肥料领域都有应用，特别是在阻燃方面。
由于它分子中同时含有磷、氮两种元素，燃烧过程中磷、氮具有协同阻燃效应，因而阻燃效果优于单含磷阻燃剂或单含氮阻燃剂。
下面我们就详细介绍一下它的性质、合成、应用与市场。
物质性质作为一种聚合物，它也是由一种聚合单元，通过聚合共价键连接而形成的物质，其通式为（NH4）n+2P n O3n+1，粉末状白色固体物。
在不同聚合度状态下，它的水溶性，有较大差异，聚合度n在10~20之间为水溶性，此时为短链APP；当n大于20时为长链APP，较难溶于水，n越大越不溶，直至成为不溶物。
其聚合度的高低直接影响APP的性质，特别是在应用方面，影响颇大。
聚磷酸铵结构简式文献报道的APP的晶型有六种，通常用到的是Ⅰ-型和Ⅱ-型结构的产品，其中Ⅰ-型晶体具有不规则外表面，由于该型晶体太小，晶胞参数难以确定；Ⅱ-型则具有规则的外表面，其应用效果更佳。
它们均属正交（斜方）晶系，晶胞参数为：a=0.4256nm，b=0.6475nm，c=1.204nm。
据了解，国内合成的APP的聚合度都相对较低并以Ⅰ-型聚磷酸铵居多，然而真正需求较大的是聚合度高的Ⅱ-型聚磷酸铵。
合成方法作为一种化工产品，其合成与制备工艺是永远绕不开的话题，就目前来说聚磷酸铵的合成方法主要有磷酸和尿素缩合法、聚磷酸铵化法、聚磷酸铵与氨气高温中和法，五氧化二磷—氨气—水高温气相反应法等。
通常会根据不同的用途，而采用不同的合成工艺路线。
磷酸和尿素缩合法：该法是将磷酸和尿素以一定比例混合，通过加热搅拌得到澄清透明的液体，并继续加热，经发泡、聚合和固化三个阶段即可得到白色干燥固体，冷却后即可得到一定聚合度的APP。
《功能化聚磷酸铵的制备及其阻燃聚合物复合材料结构与性能的研究》
《功能化聚磷酸铵的制备及其阻燃聚合物复合材料结构与性能的研究》一、引言随着现代工业的快速发展，聚合物材料在众多领域中得到了广泛应用。
然而，这些聚合物材料往往易燃，给人们的生命财产安全带来极大威胁。
因此，如何提高聚合物材料的阻燃性能成为了一个重要的研究课题。
其中，功能化聚磷酸铵作为一种高效的阻燃剂，被广泛应用于聚合物复合材料的制备中。
本文将研究功能化聚磷酸铵的制备方法，以及其在阻燃聚合物复合材料中的应用，探究其结构与性能的关系。
二、功能化聚磷酸铵的制备功能化聚磷酸铵的制备主要采用化学合成法。
首先，选择适当的原料，如磷酸、氨等，在一定的温度和压力下进行反应，生成聚磷酸铵。
然后，通过引入功能性基团，如卤素、磷氮化合物等，对聚磷酸铵进行功能化改性。
最后，经过一系列的后处理过程，如干燥、研磨等，得到功能化聚磷酸铵产品。
三、阻燃聚合物复合材料的制备及性能研究1. 制备方法阻燃聚合物复合材料的制备主要采用物理共混法和化学接枝法。
物理共混法是将功能化聚磷酸铵与聚合物基材进行混合，通过熔融共混、溶液共混等方式得到阻燃聚合物复合材料。
化学接枝法则是通过化学反应将功能化聚磷酸铵接枝到聚合物基材上，形成化学键合的复合材料。
2. 结构与性能的关系通过对阻燃聚合物复合材料的结构与性能进行研究，我们发现功能化聚磷酸铵的引入可以有效提高聚合物的阻燃性能。
这主要归因于功能化聚磷酸铵在高温下能够释放出难燃气体，降低聚合物的表面温度，从而达到阻燃的效果。
此外，功能化聚磷酸铵还可以在聚合物基材中形成网状结构，提高聚合物的热稳定性和机械性能。
3. 性能分析通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）等手段对阻燃聚合物复合材料的结构进行表征。
同时，通过垂直燃烧实验、限氧指数（LOI）测试等手段评估其阻燃性能。
结果表明，功能化聚磷酸铵的引入可以显著提高聚合物的阻燃性能和热稳定性。
四、结论本文研究了功能化聚磷酸铵的制备方法及其在阻燃聚合物复合材料中的应用。
聚磷酸铵的性质及合成研究进展
聚磷酸铵的性质及合成研究进展张亨【摘要】介绍了无机阻燃剂聚磷酸铵的性质、生产过程、产品标准和阻燃应用.综述了聚磷酸铵十年来的合成研究进展.【期刊名称】《杭州化工》【年(卷),期】2012(042)001【总页数】6页(P22-27)【关键词】无机阻燃剂;聚磷酸铵;性质;合成;应用【作者】张亨【作者单位】锦西化工研究院,辽宁葫芦岛125000【正文语种】中文聚磷酸铵是一种含磷、氮的无机聚合物，作为膨胀型阻燃剂［1－7］的基础材料，具有含磷量高、含氮量大、热稳定性好、水溶性低、阻燃效能持久等优点。
其应用比较广泛，可用于阻燃软聚氯乙烯、乙烯－醋酸乙烯酯－氯乙烯共聚物、丙烯酸类乳液、聚氨酯、酚醛树脂、纤维材料、橡胶、纸张、木材等，还可用于森林、煤田和大面积灭火。
聚磷酸铵的另一个重要用途是作为酸源，与炭源及气源并用，组成膨胀型阻燃剂或用于膨胀型防火涂料。
聚磷酸铵于1857年首次由五氧化二磷和氨反应生成，1965年美国孟山都公司最早工业化开发成功，起初主要用作肥料（具有缓释和螯合作用）和森林灭火剂，随后前西德、前苏联和日本等国家开始大量生产投入应用。
目前聚磷酸铵主要用于防火涂料和合成材料阻燃剂。
现在已有高聚合度聚磷酸铵投入市场，德国Hoechst公司生产的Exolit APP422产品的聚合度超过700，且具有较高的白度指数。
我国于20世纪80年代开始聚磷酸铵的合成和应用研究，发展迅速，但企业分散，单套装置规模小，目前总产能15 kt／a左右，生产厂家约100家。
年产量达1000 t的企业有5家左右，大部分企业年产量在300 t左右。
主要生产单位有四川什邝市长丰化工有限公司、浙江省海宁市丰士阻燃化工厂、浙江化工研究院、天津合成材料工业研究所等。
国内生产设备不具备集加热、搅拌、捏合为一体的要求，产品聚合度一般只有40左右，大于100的极少。
产品的应用范围窄，主要用于防火涂料，在聚烯烃等材料的阻燃中应用还不多，与国外先进水平相比，我国聚磷酸铵产品质量和数量尚存在较大差距。
聚磷酸铵阻燃剂的合成工艺进展
离去角 ≥10°最小离地间隙(mm) 315臂架动作时间(s) ≤180支腿展开时间(s) ≤30支腿跨距(纵×横)(mm) 5700×5500满载质量(kg) 24800前轴轴载质量(kg) 7500双后轴轴载质量(kg) 26000随着我国经济建设的迅猛发展,多功能特殊结构的高层、超高层建筑、大型公共场所越来越多,人员及物质财富大量集中,在提高火灾自动报警和固定灭火设备的同时,把消防部队的值勤灭火、救援装备搞上去,是现代城市建设的重要任务。
由徐州工程机械集团、徐州重型机械厂生产的CD Z32型登高平台消防车对提高我国消防部队扑救高层建筑火灾的战斗力,改变系列举高消防车主要依靠进口的状况,具有重要的意义。
地址:江苏省徐州市铜山路165号邮编:221004电话:(0516)3462204联系人:孙智聚磷酸铵阻燃剂的合成工艺进展成都市双流县公安消防大队 冯 卫[摘要] 本文叙述了聚磷酸铵阻燃剂的合成方法、阻燃特性及作为阻燃剂的不足之处,并提出了一些改性处理办法。
[关键词] 聚磷酸铵 阻燃剂 合成方法1 前言全世界范围内合成材料工业发展和应用领域在不断扩大,随着人民生活水平和安全、环保、卫生意识的提高以及规范的不断完善,对合成材料阻燃剂的需求量愈来愈大,同时,对阻燃的配套性、无毒性、安全性的要求也越来越高。
近二十年来,世界上阻燃剂的产量每年都以10～15%的速度递增,到1996年仅欧洲市场阻燃剂的产量就已达到2911万吨。
我国近年来合成材料的发展速度更快,阻燃剂的产量及消耗也正以20%的增长率迅速增长。
统计数字显示,1995年我国阻燃剂的产量也已达到11万吨,1996年13万吨。
无卤阻燃剂顺应时代对环保的要求,异军突起而成为阻燃剂的主导产品。
聚磷酸铵(简称A PP)是一种主要的无卤阻燃剂,它是近二十年来迅速发展起来的一种阻燃剂,至今它已广泛应用于阻燃毛毯、阻燃地毯、阻燃门窗、阻燃塑料、阻燃橡胶、阻燃纸张、阻燃木材、阻燃涂料、阻燃封堵材料等。
聚磷酸铵合成
§4—2—3聚磷酸铵早期对聚磷酸铵的研究主要是用作肥料。
但作为长链的中聚或高聚合度的难溶性的聚磷酸铵用于阻燃剂，是近20年左右时间迅速发展起来的。
从分子结构上看，聚磷酸铵也是由—P—O—P—链连接而成的长链状化合物。
按其链上氢被氨取代的程度（氨化程度）和链长可以表示成几种通式和结构式。
一般认为分子式为（NH4）n+2P n O3n+1，n为50或更大；当n很大时则可认为是（NH4PO3）n。
其结构式为：1.物理化学性质属聚磷酸盐，具有其共性。
短链聚磷酸铵具有一定的吸湿性，其吸湿性随氨化程度增加和聚合度增高而降低。
长链聚磷酸铵产品为白色粉状晶体，疏松不结块、不吸潮、流动性好。
还具有氮磷含量高、杂质少、耐水、耐侯性好、热稳定性好以及近于中性、阻燃性能持久等特点。
在较高温度下分解，这是它作为阻燃剂的基础。
约在350℃时，NH3的分解压达latm，放出氨后生成非挥发性磷氧化物或聚磷酸等的薄膜，使膜下物质与空气中氧隔绝。
2.用途聚磷酸铵除大量用作高浓度二元复合肥料外，还大量用作饲料、液体洗涤剂和离子交换剂等。
高聚合度的聚磷酸铵大量用作塑料、天然纤维、木材、橡胶、纸张中的阻燃剂以及制成难燃制品；用以配制防潮耐火涂料；用于船舶、火车、高层建筑物以及电缆等的阻燃处理；还可制成干粉灭火剂用于森林、煤田等的大面积灭火。
特别是作为阻燃剂具有以下优点：(1)含磷量大（P2O5达68～70％），含氮量高（12～14％），作为阻燃剂效果良好；(2)聚磷酸铵较正磷酸铵、偏磷酸铵水溶性低吸湿性小，用作潮湿环境中的防火涂料效果优良；(3)聚磷酸铵与有机磷阻燃剂及正磷酸铵比较其热分解温度高，热稳定性好；(4)聚磷酸铵接近中性，且化学稳定性好，可与其它任何物质混合而不起变化；(5)聚磷酸铵制成325目微粒，其比重小，分散性好，表面积大，能很好与涂料、塑料等混合；(6)聚磷酸铵价格廉，毒性低。
3.制法聚磷酸铵按其使用的原料不同可以有各种不同制法：(1)正磷酸（热法和萃取的）以氨高温中和制聚磷酸铵，其中又分不蒸浓萃取磷酸常压氨化及二段中和法；蒸浓（50～54％P2O5）磷酸常压氨化及加压氨化法；在聚磷酸铵存在下氨化法；磷酸和尿素热聚合法。
聚磷酸和聚磷酸铵-概述说明以及解释
聚磷酸和聚磷酸铵-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚磷酸和聚磷酸铵是两种重要的无机高分子化合物，具有广泛的应用领域。
聚磷酸是一种无机高分子聚合物，由磷酸基团（-PO4）通过共价键连接而成，具有良好的热稳定性和阻燃性能，被广泛应用于阻燃剂、涂料、胶粘剂等领域。
而聚磷酸铵是由聚磷酸盐和铵盐反应生成的物质，具有优良的离子交换性能和萃取性能，被广泛用作分离、净化和催化剂等领域。
本文将对聚磷酸和聚磷酸铵的物化性质、应用领域和制备方法进行详细介绍，同时比较分析两者之间的差异和优势，为读者提供全面的了解和参考。
文章结构是整篇文章的框架，能够清晰地展现出文章的内容组成和逻辑顺序。
本文的文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 聚磷酸2.1.1 物化性质2.1.2 应用领域2.1.3 制备方法2.2 聚磷酸铵2.2.1 物化性质2.2.2 应用领域2.2.3 制备方法2.3 比较分析2.3.1 物性比较2.3.2 应用差异2.3.3 实际应用案例3. 结论3.1 总结3.2 展望3.3 结论每个部分都将详细分析聚磷酸和聚磷酸铵的物化性质、应用领域和制备方法，最后通过比较分析来探讨它们之间的差异和实际应用案例，最终得出结论并展望未来研究方向。
整体结构清晰明了，逻辑性强，有助于读者更好地理解文章内容。
1.3 目的：本文旨在系统介绍聚磷酸和聚磷酸铵这两种常见磷酸盐聚合物的物化性质、应用领域和制备方法。
通过对这两种聚合物的特性与应用进行详细的比较分析，探讨它们在不同领域的优劣势，并提供实际应用案例，以便读者更好地了解和理解这两种聚合物的特点，为其在实际应用中做出正确的选择。
最终目的是为了促进这两种聚合物的更广泛应用，并对未来的研究和开发提供参考和启发。
2.正文2.1 聚磷酸2.1.1 物化性质聚磷酸是一种无机高分子化合物，具有较高的热稳定性和化学稳定性。
它在常温下呈白色或无色结晶态，具有良好的溶解性和吸水性。
聚磷酸铵生产工艺综述_马庆文 (1)
1. 3 聚磷酸铵的应用 APP的品质不同 , 其应用领域也有所不同 。 APP聚合度在 20 ～ 30时 , 通常作为防火涂料
的组分 , 对其性能 要求较低[ 6] 。 但当聚磷酸 铵作 为塑料 、橡胶的阻燃剂时 , APP 的聚合程度要求较
0. 040 0. 75 ～ 0. 18
60
云南化工 2006年第 3期
表 2 国外部分厂家的 APP 产品 [ 8] Table 2. APP from Partia l F oreign Enterpr ise
商品牌号
公司名称
国家
EXO LIT422
H oech st
公司名称
长丰化工有限公司
浙江化工 研究院
A PP-1 A PP-2
表 1 国内部分厂家的 APP产品 T ab le 1. APP from Pa rtia l D om estic Enterprise
外观
P2 O5 /%
技术指标
N /%
平均聚合度
白色粉末
≥ 69
14 ±1
≥50
≥ 68 ≥ 44
的缺点 。
将磷酸二氢铵和尿素按一定的量比混合 , 放
入聚合炉内在 220℃左右高温下缩合反应 1 h, 经
过冷却 , 粉碎得到 APP 产品 , 该反应需要加入一
定氨化剂和助融剂 , 通常选用氨气 。 其主要的反应方程式如下 :[ 9]
CO (NH2 )2 +(NH4 )H2 PO4 (NH4 )4 P2O 7 + CO (NH2 )2 + 4NH3 ↑ +CO2 ↑
低聚合度聚磷酸铵合成方法及其应用概述
（ 1． Kingenta Ecological Engineering Group Co． ，Ltd． ，Linshu 276700，China； 2． State Key Laboratory of Nutrition Ｒesources Integrated Utilization，Linshu 276700，China）
CO（ NH2 ） 2 + H2 O→CO2 + 2NH3 nH3 PO4 + （ n － 1） CO（ NH2 ） 2 →（ NH4 ） n + 2Pn O3n + 1 + （ n － 4） NH3 + （ n － 1） CO2 生产工艺为： 将磷酸和尿素加入反应釜，混合溶解，然后进 入聚合炉进行聚 合，调 节 排 氨 量，保 持 氨 压，控 制 温 度 和 压 力， 最后冷却出料，得 松 脆 的 白 色 产 物，经 粉 碎 后 即 为 成 品。 由 于 工业磷酸浓度一般为 80% ～ 85% ，水的存在使聚合度难以提 高，该法生产的产品聚合度一般为 0 ～ 20。由于采用尿素做缩 合剂，在高温下迅速分解，短时间内排除大量的 NH3 、CO2 气体， 该工艺需要设置较大的废气回收设备且生产成本较高。
DOI:10.19319/ki.issn.1008-021x.2016.23.021
Synthetic Methods and Applications of Low Polymerization Degree
of Ammonium Polyphosphate Overview
Yang Lei1 ，Hu Zhaoping1，2* ，Liu Yongxiu1 ，Wang Botong1
1． 2 磷酸铵 － 尿素脱水聚合
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
德国
EXO LIT246
H oech st
德国
PHO SCHEK P /30
M onsan to
美国
PHO SCHEK P /40
M onsan to
美国
TERRA JUS 10
C hisso
日本
EXO LIT IFR-23
H oech st
德国
Amgard M C
A lb righ＆t W i lson
高 , 必须使聚合度达到一定的程度 , 结晶成一定的 形状 , 才能使之与基体很好的结合在一起 , 很好的 相容 。
APP 作为阻燃材料 有着它广阔的 前景 , 但随 着其应用的领域不断的拓宽 , 也暴露了其一些缺 点 , 对 APP 的各项性能如吸湿性 、阻燃效果等提出 了更高的要求 , 这就需要开发系列化 、专用化和高 聚合度的 APP 产品 , 以满足不同消费者的需求 。 1. 4 聚磷酸铵的生产
APP 最早由美国孟 山都公司开发 并应用 , 随 后西欧日本等国家和地区开始大量生产并投入使
用 。目前 , 国外已有高 聚合度聚磷酸铵产品投入 市场 , 如美国的 H oechest公司生产的 Exo lit系列阻 燃剂 , Exolit APP 422产品的聚合度超过 700, 且具 有较高的白度指数[ 6] 。 我国自 二十世纪 80年代 开始研究 APP 的合成与应用 , 近年来发展迅速 , 但 企业分散 , 单套装置规模小 , 年产量达到 1000 t的 仅有 4 ～ 5 家 企 业, 大 部 分 企 业 产 量 在 200 ～ 300 t /a左右 。 同时由于 生产设备 不具备集 加热 、搅拌 、捏合与一体的装置要求 , 所生产产品 的聚合度大部分只有几十 , 大于 100的极少 , 产品 的应用范围窄 , 主要用于生产防火涂料 , 在聚烯烃 阻燃中应用较少 , 与国外先进水平相比 , 无论是产 品质量和数量都存在较大差距 [ 7] 。 国内和国外主 要生产厂家的产品见表 1和表 2。
≥12 ≥25
≥20 /
pH /10%浆液 细度规格 /mm
5. 5 ±0. 5
0. 075 0. 040 0. 025
6. 3 ～ 7. 3
≤ 0. 030
上海南威 化工有限
公司
水不溶性 FR-CH-1 水溶性 FR-CH-2
白色粉末 白色粉末或块状
≥ 68 ≥ 65
≥12 ≥12
≥30 ≤20
7 ±0. 5 07 ±0. 5
马庆文 1 , 古思廉 2 , 梅 毅 2 , 罗康碧 1
(1. 昆明理工大学 生物与化学工程学院 , 云南 昆明 650224;2. 云南省化工研究院 , 云南 昆明 650228)
摘 要 : 主要介绍聚磷酸铵的性质, 国内外的生产现状及 现有产品的 型号 , 性能 ;着重讨论 现行聚磷 酸铵主 要生产工艺及存在的主要问题 ;提出高聚合度聚磷酸铵制备工艺的发展方向 。
2006年第 3期 马庆文等 :聚磷酸铵生产工艺综述
59
1. 2 聚磷酸铵作为阻燃剂的阻燃机理 A PP的 阻燃 机理 主要 可 分 为 凝相 机 理 和 气 相
机理 。 凝相机理主要指在反应过程中覆盖在燃烧 物的表面 , 生成具有强脱水性的相互交联 的玻璃 态过磷酸 (过磷 酸的挥发要在 550℃以上 )[ 5] , 它 使含氧有机物迅 速脱水碳化 , 其生成的碳 化物具 有三维空间的致密结构 , 从而阻断燃烧 ;气相机理 主要是指阻燃剂在高温下会分解出 CO 2 、NH3 , 将 燃烧体笼罩住 , 起隔绝效应 。示意图见图 1:
其工艺流程图如下 :
(NH4 )4 P2O3 +CO2 ↑ 2 /n(NH4 PO3 )n
在合成过程中 , 如何控制氨源的比例是一个 重要问题 , 在通氨条件下则可以将聚合产物的 pH 值控制在 5. 5 ～ 6. 5。 将磷酸铵盐在湿氨条件下 进行聚合 , 控制 n((NH4 )H2 PO 4 ) /n(CO (NH2 )2 ) 为 1∶3 ～ 1∶4, 聚合温度 280℃ ～ 300℃, 反应时 间大于 3 h, 可以制备 Ⅱ型 APP, 若在反应过程中 加入 Ⅱ型 A PP做晶种 , 可以缩短反应时间 [
浙江化工 研究院
A PP-1 A PP-2
表 1 国内部分厂家的 APP产品 T ab le 1. APP from Pa rtia l D om estic Enterprise
外观
P2 O5 /%
技术指标
N /%
平均聚合度
白色粉末
≥ 69
14 ±1
≥50
≥ 68 ≥ 44
关键词 : 聚磷酸铵 ;聚合度 ;生产工艺 中图分类号 : TQ 126. 3+5 文献标识码 : A 文章编号 : 1004-275X (2006)03-0058-04
Process for th e Production of Amm on ium Polyphosphate
MA Q ing-w en1, GU Si-lian2 , M ei Y i2, LUO K ang-bi1
(1. School of B io logica l and Chem ical E ngineering, K unm ing U n iversity of S cience and Technology, K unm ing 650224, Ch ina; 2. Y unn an R esearch Inst itu te of Chem ical Indu stry, K unm ing 650028, Ch ina)
2006年 6月 云 南化工 Jun. 2006 第 33卷第 3期 Y unnan Chem ical T echno logy V o.l 33, N o. 3
聚磷酸铵生产工艺综述
K ey w ords: amm onium polyphosph ate;deg ree of po lym erization;p roduction process
聚磷酸铵 (amm onium polyphosphate, 以下简称 APP )是一种含氮聚磷酸盐 , 呈白色固体 , 有结晶 形和无定形玻璃体两种形态 。结晶形为水不溶性 长链状化合物 , pH 值近中性 , 无腐蚀作用 , 通式为 (NH 4)n +2 PnO3n +1 , 当 n 足 够 大 时 , 也 可 以 写 成 (NH 4PO3 )n[ 1] 。 聚磷酸铵在水中的溶解度随温度 的升高而增加 。 由于它含磷 、含氮量高 , 具有热稳 定性好 , 阻燃效能高等优点 , 作为近年来才发展起 来的磷系无机阻燃剂 , 尤其是高聚合度的 APP, 在 材料 、涂料等许多领域 里得到了广泛应用 。 目前 我国 APP 产品生产工艺落后 , 聚合度不高 , 产品的 应用受到很大限制 , 高聚合度的 APP 产品主要依 靠进口 。故摆在我国广大科研工作者面前的任务 是探索出一条高聚合度 APP 的生产工艺 。
Ⅱ型 APP 为交叉的支链结构 , 晶型结构为
收稿日期 :2006-04-27
作者简介 :马庆文 (1980 ～ ), 男 , 山东平邑人 , 昆明理工大学在读研究生 , 研究方向 :磷化工。 导师简介 :罗康碧 (1964 ～ ), 女 , 重庆人 , 昆明理工大学教授 。
古思廉 (1966 ～ ), 男 , 广东人 , 云南省化工研究院化工工艺高级工程师 , 从事磷化工研究 。
Abstract: Property, models, dom estic and foreign p roduction of ammonium polyphosphate w ere in troduced, m ajor p rocess and prob lem w ere d iscu ssed, and deve lopm en tal d irection of amm on ium polyph osphate w i th h igh degree of po lym erization was pu t forw ard.
的缺点 。
将磷酸二氢铵和尿素按一定的量比混合 , 放
入聚合炉内在 220℃左右高温下缩合反应 1 h, 经
过冷却 , 粉碎得到 APP 产品 , 该反应需要加入一
定氨化剂和助融剂 , 通常选用氨气 。 其主要的反应方程式如下 :[ 9]
CO (NH2 )2 +(NH4 )H2 PO4 (NH4 )4 P2O 7 + CO (NH2 )2 + 4NH3 ↑ +CO2 ↑
的白色产物 , 经粉碎后即为成品 。
以下是该法的简易工艺流程图 :
在生产过程中有多个因素会影响产品质量 , 如 原料配比 , 缩合温度和时间 , 料层高度 , 氨气分压等 。 由于工业磷酸浓度一般为 80% ～ 85%, 水的存在使 聚合度难以提高 , 该法生产的产品聚合度一般为 20 ～ 30, 仅能用于阻燃涂料生产 , 不能直接用于聚烯烃 阻燃 。由于采用尿素做缩合剂 , 在高温下迅速分解 , 短时间内排除大量的 NH3、CO2 气体, 该工艺需要设 置较大的废气回收设备[ 7] 。 2. 2 磷酸铵盐脱水聚合法
此外 , 可在聚合过程中加入一定的溶剂 , 如液 体石蜡 。 由于液体介质的存在使得两种原料可均 匀分散 , 反应也较为完全 , 氨气不会很快释放到反 应区域之外 , 较好的保持了反应过程中的氨环境 。 但是其聚合温度受到限制 , 且反应结束后 , 还要进 行脱除液体石蜡的工作 , 相对增加了生产步骤 , 提 高了生产成本 。 2. 3 磷酸铵盐与五氧化二磷聚合法
0. 040 0. 75 ～ 0. 18
60
云南化工 2006年第 3期
表 2 国外部分厂家的 APP 产品 [ 8] Table 2. APP from Partia l F oreign Enterpr ise