聚磷酸铵生产工艺综述

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1、万方数据2006年6月第33卷第3期云南化工YunnanChemicalTechnologyJun．2006V01．33，No．3聚磷酸铵生产工艺综述马庆文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。关键词：聚磷酸铵；聚合度；生产工艺中图分类号：TQl26．3+5文献标识码：A文章编号：1004-275x(2006)0

2、3-0058-04ProcessfortheProductionofAmmoniumPolyphosphateMAQing．Welll，GUSi-lian2，MeiYi2，LUOKang-bil(1．SchoolofBiologicalandChemicalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650224，China；2．YunnanResearchInstituteofChemicalIndustry，Kunming650028，China)。Abstract：Property，m

3、odels，domesticandforeignproductionofammoniumpolyphosphatewereintroduced，majorprocessandproblemwerediscussed．anddevelopmentaldirectionofammoniumpolyphosphatewithhishdegreeofpolymeri—zationW88putforward．Keywords：ammoniumpolyphosphate；degreeofpolymerization；productionprocess聚磷酸铵(ammonium

4、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(NH4)。+：PnO，。+。，当n足够大时，也可以写成(NH4PO，)。LlJ。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

5、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。1APP的物理性质及生产应用1．1聚磷酸铵的晶体结构从x光衍射图案分析，APP有5种不同的结晶形式(I～V型)旧j。其中I-型晶体具有不规则的外表面，Ⅱ-型具有规则的外表面，它们均属正交(斜方)晶系，Ⅲ．型为中间体，Ⅳ一型和V-型为高温下稳定的结构口’。目前通常用到的APP晶型主要为I型和Ⅱ型。有资料报道认为I型为直链结构，晶型结构如下：HJH·N。——k：}—[}i]：}o二：)¨H．Ⅱ型APP为交叉的支链结构，晶型结构为叫牛ONIt恤土．LONH。j¨u小。一O}N—H?tO}N善H土“．No—f—o十f

6、—o十．L‘JII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(1966一)，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。万方数据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APP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。C以上)po，它使含氧有机物迅

7、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：、NH，，将燃烧体笼罩住，起隔绝效应。示意图见图1：图1膨胀型阻燃剂阻燃示意图Figure1．SchemeofExpendedFlameRetardedAgent)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‘61。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

8、为阻燃材料