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聚磷酸铵百度百科
发布时间:2012-07-14    文章来源:百科    浏览次数:1578

                                    聚磷酸铵


     聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵无毒无味,不产生腐蚀气体,吸湿性小,热稳定性高,是一种性能优良的非卤阻燃剂。

                                                            简介


在20世纪70年代初,本、前西德、前苏联等开始大量生产,应用较为普遍。我国从20世纪80年代开始研制该类产品,生产企业有几十家,主要用作阻燃剂。
聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐,按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种,其聚合度越高水溶性越小,反之则水溶性越大。按其结构可以分为结晶形和无定形,结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性盐。聚磷酸铵的分子通式为(NH4)(n+2)PnO(3n+1),当n为10 ~20时,为水溶性;当n大于20时,为难溶性。
聚磷酸铵已逐渐进入复混肥和液体肥料的生产,特别是在发达国家已得到广泛应用。20世纪70年代初,美国开发了用商品湿法磷酸(54%P205,质量分数)生产聚磷酸铵基础液体肥料,也就是将湿法磷酸浓缩成过磷酸,在管式反应器中与氨反应,生成高浓度聚磷酸铵,加水冷却生成品级为10-34-0的液肥产品。基础液肥可与氮溶液、钾肥生产液体复混肥。我国目前尚未有专业生产聚磷酸铵肥料的企业,其性状、组成及生产方法尚存在争议,一般认为作为肥料用聚磷酸铵应是短链全水溶的,包含磷酸铵、三聚磷酸铵和四聚磷酸铵等多种聚磷酸铵,聚合度更高、链更长的聚磷酸铵只有少量存在;另有资料介绍,农用聚磷酸铵聚合度通常为5~18,且溶解性好,是液体肥料的主要品种。农用聚磷酸铵在中国仅有少量生还未形成商品出售。

基本信息

简称:APP。
英文名: ammonium polyphosphate;polyphosphoric acids ammonium salts
CAS编号68333-79-9。
聚磷酸铵系无分支的长链聚合物,分子结构通式为(NH4)n+2PnO3n+1,当n足够大时,可写为(NH4)n+2PO3n+

质量指标

指标名称 一等品 合格品
五氧化二磷(P2O5)的质量分数/%≥ 68.0 67.0
氮(N)含量/%≥ 13.0 12.0
平均聚合度 30 20
pH值(10g/L溶液) 4.5~6.5 4.5~6.5
细度(通过50μm筛)/%≥ 90 90

物化性能

聚磷酸铵的含磷量高达30%~32%,含氮为14%~16%。这类阻燃剂最突出的特征是燃烧时的生烟量极低,不产生卤化氢。由于聚磷酸铵热稳定性好,可替代磷酸铵
聚磷酸铵为白色结晶或无定形微细粉末。APP的水溶性和吸湿性随聚合物增加而降低。国内按聚合度n的不同可分为水溶性(n=10~20,相对分子质量1000~2000)和水不溶性(n>20,相对分子质量大于2000)两种。n可大于1000。国外把n<100称为结晶相I聚磷酸铵(APPⅠ),把n>1000的带支链的APP称为结晶相Ⅱ聚磷酸铵(APPⅡ)。n<100的短链APP对水的敏感性(可水解性)比超长链(M>1000)APP大,而后者的热稳定性和耐水解性较高。长链APP在300℃以上才开始分解成磷酸和氨,而短链APP在150℃以上就开始分解。
常用的结晶态APP为水不溶性长链状聚磷酸铵盐。APP含磷量大、含氮量高,磷氮体系产生协同效应,阻燃性好。相对密度小,分散性好,化学稳定性好、消烟、毒性低。

制法

APP的生产方法常用的有两种,
一种是磷酸-尿素热聚合法:
另一种是磷酸铵的尿素热聚法: 聚合温度约为205~300℃,反应过程维持—定的氨分压,以防止APP分解。

特性及用途

APP广泛应用于膨胀型防火涂料聚乙烯聚丙烯聚氨酯环氧树脂、橡胶制品、纤维板及干粉灭火剂等,是一种使用安全的高效磷系非卤消烟阻燃剂
APP在聚氨酯硬泡中有很高的阻燃性、尺寸稳定性、耐水解性和耐热性。对硬质聚氨酯泡沫塑料的有毒和腐蚀性气体生成量,甚至可与未阻燃的同类材料媲美。一氧化碳及氯化氢的生成量也比含卤聚氨酯泡沫塑料低得多。
聚磷酸铵具有膨胀阻燃功能,故更有利于降烟和抗滴落,虽然为固体,但易于在多元醇中分散。一般来说,含较多聚酯多元醇的聚氨酯组分比聚醚多元醇组分更适合于用APP阻燃。用量5~20份。
APP除适用于硬质聚氨酯泡沫塑料及聚酯软质聚氨酯泡沫塑料外,还适用于其他树脂、胶粘剂及涂料。

毒性

APP的毒性非常小,急件经口中毒数据(大鼠)LD50>10g/kg

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