北京普天同创生物科技有限公司
聚磷酸铵( Ammonium polyphosphate,简称APP)结构分子通式为(NH4)n+2Pn03n+1。有水溶性和水不溶性两种聚磷酸铵。聚合度n为10-20,为水溶性,n>20则不溶于水。用作阻燃剂的APP, n一般大于25。
1.产品性能
本品为白色粉末。密度l.74g/cm3。具有良好的热稳定性和分散性。分解温度大于250℃。阻燃性优良且持久。接近中性,可与其他任何添加剂相混使用,与其他阻燃剂复合使用有显著的协同效应。
2.生产方法
(1)酸尿素法 磷酸与尿素在加热下熔化、反应得到APP。
(2)磷酸二氢铵-尿素法 在液体石蜡中,磷酸二氢铵与尿素于200℃下反应,经苯洗、抽滤、烘干得到聚磷酸铵。
(3)五氧化二磷法 将磷酸二氢铵与五氧化二磷混合研磨后,通入氨气反应,得到聚磷酸铵。
3.技术配方(质量份)
4.原料规格
(1)尿素又称碳酰二胺。无色或白色晶体。无臭,有咸味。熔点135℃,相对密度1.323(20℃)。加热至160℃左右分解产生氨气同时变为氰酸。溶于水、醇,不溶于氯仿、乙醚。
(2)磷酸85%磷酸是无色透明稠厚液体。密度1.70g/cm3。为中强酸,能刺激皮肤引起皮炎及破坏肌体组织。
(3)磷酸氢二铵无色透明正方晶系晶体。相对密度1.0803。熔点190℃。易溶于水。
含量 ≥98%
水不溶物 ≤0.1%
(4)五氧化二磷 又称磷酐。白色软质粉末。有H-型、0-型和0'-型三种形式。五氧化二磷能急剧聚合,极易吸水并在空气中潮解。
5.工艺流程
(1)磷酸-尿素法
(2)磷酸二氢铵-尿素法
6.生产工艺
(1)磷酸-尿素法 将45-48份(质量)尿素与115份85%的磷酸加入具有高效冷却装置的搅拌反应釜中,于80-100℃使物料混合熔化后,转移到连续移动的反应带上,反应带温度控制在250℃左右,并维持氨的分压40kPa下进行反应。冷却后即得聚磷酸铵。
(2)磷酸二氢铵-尿素法 首先将碳原子数大于16的液体石蜡加入反应釜中,不断搅拌下加热至200℃,然后将磷酸二氢铵和尿素混合后分批缓慢加至液体石蜡中,反应0.5h后,物料由黏稠泡沫状液体变为白色固体,继续在200℃下维持反应20min。将物料冷却并研细,用苯洗除产物中的石蜡,抽滤后,用水洗涤,脱水,烘干得聚磷酸铵。
(3)五氧化二磷法将40份(质量)磷酸二氢铵和43份五氧化二磷混合研磨后通入氨气并保持一定的氨压进行反应,温度控制在250-300℃,反应时间1-3h,得到白色粉状物,冷却过筛即得成品。
7.产品标准
8.产品用途
广泛用作橡胶、塑料阻燃剂。单独使用或与其他阻燃剂合用都有显著的阻燃效果。例如在橡胶制品中,由下列配方得到的橡胶制品,氧指数提高到27.5,发烟量减少46%。
3-氯-1,3-丁二烯橡胶(份) 100
聚磷酸铵(份) 51
氢氧化铝(份) 67
三聚氰氨(份) 48
双季戊四醇(份) 33
还用作纸张、织物纤维、木材、胶黏剂和防火涂料的阻燃剂。也可添加到干粉灭火剂中用于森林、煤田等灭火。
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