CN102259843A - 一种低水溶性结晶ⅰ型聚磷酸铵的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低水溶性结晶I型聚磷酸铵的制备方法，具体步骤为：在捏合机中加入磷酸氢二铵，五氧化二磷，三聚氰胺，磷酸氢二铵∶五氧化二磷∶三聚氰胺的摩尔比为1∶(0.5～1.0)∶(0.1～0.5)，加热至200～300℃，维持5～50min，通入氨气，氨气分压0.01～0.1MPa，氨气流量0.1～5.0L/min，保温反应1～4小时，之后经固化、冷却、破碎，得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵。

Description

一种低水溶性结晶Ⅰ型聚磷酸铵的制备方法
【技术领域】
本发明涉及聚磷酸铵制备技术领域，具体地说，是一种低水溶性结晶I型聚磷酸铵的制备方法。
【背景技术】
聚磷酸铵是一种性能优良的阻燃剂，其分子中同时含有磷、氮两种元素，在阻燃过程中磷、氮具有协同阻燃效应，聚磷酸铵水溶性大小及热稳定性直接影响到其阻燃性能。
制备聚磷酸铵的方法很多，目前常见的生产方法有磷酸与尿素缩合法、磷酸二氢铵与尿素缩合法、聚磷酸氨化法、P2O5-NH3-H2O高温气相反应法、正磷酸铵与氨气高温中和法、在聚磷酸铵晶种存在下的磷酸与氨化缩合剂聚合法、磷酸二氢铵五氧化二磷和氨气缩合法、磷酸和氨气缩合法等。除前两种外，其他几种都需要在密闭体系中完成，而磷酸尿素缩合法是目前工业上常用的一种方法，该方法原料来源广，生产成本低。
传统工艺制备的结晶I型聚磷酸铵水溶性较高，热稳定性低，主要应用于防火涂料。用三聚氰胺对聚磷酸铵进行包裹处理，相对于简单的掺混阻燃剂而言，残炭率更高，失重速率峰值更低，阻燃性好(曹堃，高分子材料科学与工程，2007，23(4)：136-139)。本发明有别于三聚氰胺对聚磷酸铵的包裹处理，是以三聚氰胺为缩合剂，在高温条件下通过原位反应，以制备低水溶性结晶I型聚磷酸铵。
【发明内容】
本发明的目的是提供以磷酸氢二铵和五氧化二磷为主要原料，以三聚氰胺为缩合剂，以制备低水溶性结晶I型聚磷酸铵的方法。
本发明的实施方法是：
在捏合机中加入磷酸氢二铵、五氧化二磷和三聚氰胺，加热至200～300℃，维持5～50min，磷酸氢二铵∶五氧化二磷∶三聚氰胺的摩尔比为1∶(0.5～1.0)∶(0.1～0.5)，通入氨气，氨气分压0.01～0.1Mpa，氨气流量0.1～5.0L/min，保温反应1～4小时，之后冷却，得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵。
本发明是通过以下技术方案来实现的，其具体步骤为：
(1)在捏合机中加入磷酸氢二铵，五氧化二磷，三聚氰胺，加热至200～300℃，维持5～50min；
(2)磷酸氢二铵∶五氧化二磷∶三聚氰胺的摩尔比为1∶(0.5～1.0)∶(0.1～0.5)；
(3)通入氨气，氨气分压0.01～0.1Mpa，氨气流量0.1～5.0L/min，保温反应1～4小时；
(4)冷却出料，得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵。
采用X射线衍射，对聚磷酸铵晶型进行检测，所用的仪器为D/MAX 2550VB/PC型转靶X射线多晶衍射仪Cu Kα检测，每分钟2-4°扫描速度，在扫描仪10-80°内采集衍射数据；采用热分析仪SDT Q600 V5.0 Build 63测量物质的质量随温度和时间变化情况，升温速率10℃/min，氮气气氛，升温区间从常温至800℃；水溶性测试按化工行业标准《工业聚磷酸铵》HG/T 2770-2008。
从X射线衍射图来看，本发明所制备的聚磷酸铵与标准结晶I型聚磷酸铵完全一致，说明本发明所制备的低水溶性聚磷酸铵确实是结晶I型聚磷酸铵。从热重分析图来看，工业品结晶I型聚磷酸铵(工业品APP-I)的1％热分解温度为122℃，而本发明的低水溶性结晶I型聚磷酸铵(自制品APP-I)的1％热分解温度为285℃，说明本发明的自制品APP-I稳定性优于工业品APP-I。从水溶性分析来看，工业品APP-I的平均水溶性为8.386g/100ml水，而本发明的自制品APP-I的平均水溶性为0.137g/100ml水，说明本发明的自制品APP-I的水溶性远低于工业品APP-I。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明提供了另一种制备结晶I型聚磷酸铵的方法，且与常规的结晶I型聚磷酸铵在水溶性、热稳定性方面有显著的差别。
【附图说明】
图1工业品APP-I和自制品APP-I的X射线衍射图。
图2工业品APP-I和自制品APP-I热重曲线。
表1工业品APP-I和自制品APP-I的水溶性对比。
【具体实施方式】
以下提供本发明低水溶性结晶I型聚磷酸铵的制备方法的具体实施方式。
实施例1
在捏合机中加入，加入1kg磷酸氢二铵，500g五氧化二磷，130g三聚氰胺，加热至280℃，通入氨气，氨气分压0.02Mpa，氨气流量4L/min，保温反应3小时，之后经固化、冷却、破碎、得到水溶性结晶I型聚磷酸铵。
实施例2
在捏合机中加入1kg磷酸氢二铵，800g五氧化二磷，150g三聚氰胺，加热至270℃，通入氨气，氨气分压0.01Mpa，氨气流量2L/min，保温反应2小时，之后经固化、冷却、破碎、得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵
实施例3
在捏合机中加入1kg磷酸氢二铵，800g五氧化二磷，180g三聚氰胺，加热至250℃，通入氨气，氨气分压0.02Mpa，氨气流量1L/min，保温反应2小时，之后经固化、冷却、破碎、得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵。
实施例4
在捏合机中加入1kg磷酸氢二铵，500g五氧化二磷，200g三聚氰胺，加热至240℃，维持2h，不用通入氨气保温反应2小时，之后经固化、冷却、破碎、得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种低水溶性结晶I型聚磷酸铵的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
在捏合机中加入磷酸氢二铵，五氧化二磷，三聚氰胺，加热至200～300℃，维持5～50min，通入氨气，保温反应1～4小时，之后冷却，得到低水溶性结晶I型聚磷酸铵。
2.如权利要求书1所述的一种低水溶性结晶I型聚磷酸铵的制备方法，其特征在于，磷酸氢二铵∶五氧化二磷∶三聚氰胺的摩尔比为1∶(0.5～1.0)∶(0.1～0.5)。
3.如权利要求书1所述的一种低水溶性结晶I型聚磷酸铵的制备方法，其特征在于，通入的氨气，氨气分压0.01～0.1Mpa，氨气流量0～5.0L/min。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104724688A (zh) * 2015-03-17 2015-06-24 防城港博森化工有限公司 一种用磷酸铵盐制取低聚合度水溶性聚磷酸铵的方法
CN105482160A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 中山康诺德新材料有限公司 超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法及应用
CN105502327A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 云南省化工研究院 一种黄磷氧化燃烧直接合成氮磷阻燃剂的生产方法
CN105800581A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 沈阳中化农药化工研发有限公司 一种低聚磷酸铵的制备方法
CN106586997A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 衢州普信新材料有限公司 一种ⅱ型聚磷酸铵的制备方法
CN108342017A (zh) * 2017-12-25 2018-07-31 福建华塑新材料有限公司 一种pp复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101519197A (zh) * 2009-04-08 2009-09-02 四川川恒化工股份有限公司 高聚合度ⅰ型聚磷酸铵的生产方法
CN101602502A (zh) * 2009-07-13 2009-12-16 四川大学 结晶ⅰ型聚磷酸铵的制备方法
CN101898756A (zh) * 2010-07-23 2010-12-01 华东理工大学 磷酸脲路线制备结晶ⅰ型聚磷酸铵的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101519197A (zh) * 2009-04-08 2009-09-02 四川川恒化工股份有限公司 高聚合度ⅰ型聚磷酸铵的生产方法
CN101602502A (zh) * 2009-07-13 2009-12-16 四川大学 结晶ⅰ型聚磷酸铵的制备方法
CN101898756A (zh) * 2010-07-23 2010-12-01 华东理工大学 磷酸脲路线制备结晶ⅰ型聚磷酸铵的方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105800581A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 沈阳中化农药化工研发有限公司 一种低聚磷酸铵的制备方法
CN105800581B (zh) * 2014-12-29 2018-09-04 沈阳中化农药化工研发有限公司 一种低聚磷酸铵的制备方法
CN104724688A (zh) * 2015-03-17 2015-06-24 防城港博森化工有限公司 一种用磷酸铵盐制取低聚合度水溶性聚磷酸铵的方法
CN105502327A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 云南省化工研究院 一种黄磷氧化燃烧直接合成氮磷阻燃剂的生产方法
CN105482160A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 中山康诺德新材料有限公司 超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法及应用
CN105482160B (zh) * 2016-01-14 2017-06-27 中山康诺德新材料有限公司 超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法及应用
US20180354796A1 (en) * 2016-01-14 2018-12-13 Zhongshan Complord New Materials Co., Ltd Method for preparation of graft modified ammonium polyphosphate with ultra-low hydroplaning and resistance to hydrolysis and application thereof
US10486970B2 (en) * 2016-01-14 2019-11-26 Zhongshan Complord New Materials Co., Ltd Method for preparation of graft modified ammonium polyphosphate with ultra-low hydroplaning and resistance to hydrolysis and application thereof
CN106586997A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 衢州普信新材料有限公司 一种ⅱ型聚磷酸铵的制备方法
CN106586997B (zh) * 2016-12-16 2018-07-06 上海普信高分子材料有限公司 一种ⅱ型聚磷酸铵的制备方法
CN108342017A (zh) * 2017-12-25 2018-07-31 福建华塑新材料有限公司 一种pp复合材料及其制备方法

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