聚磷酸銨又稱多聚磷酸銨或縮聚磷酸銨(簡稱APP)。聚磷酸銨無毒無味，不產生腐蝕氣體，吸濕性小，熱穩定性高，是一種性能優良的非鹵阻燃劑。但是也存在相應缺點，由於目前工藝聚合度較小所以具有較大的吸濕性，並且對工程塑膠的力學性能影響很大。
基本介紹
- 中文名：聚磷酸銨
- 又稱：多聚磷酸銨
- 簡稱：APP
- 性質：無毒無味，不產生腐蝕氣體
簡介,基本信息,質量指標,物化性能,製法,特性及用途,毒性,
簡介
在20世紀70年代初，日本、前西德、前蘇聯等開始大量生產，套用較為普遍。我國從20世紀80年代開始研製該類產品，生產企業有幾十家，主要用作阻燃劑。
聚磷酸銨是一種含N和P的聚磷酸鹽，按其聚合度可分為低聚、中聚以及高聚3種，其聚合度越高水溶性越小，反之則水溶性越大。按其結構可以分為結晶形和無定形，結晶態聚磷酸銨為長鏈狀水不溶性鹽。聚磷酸銨的分子通式為(NH4)(n+2)PnO(3n+1)，當n為10 ～20時，為水溶性；當n大於20時，為難溶性。
聚磷酸銨已逐漸進入復混肥和液體肥料的生產，特別是在已開發國家已得到廣泛套用。20世紀70年代初，美國開發了用商品濕法磷酸(54%P205，質量分數)生產聚磷酸銨基礎液體肥料，也就是將濕法磷酸濃縮成過磷酸，在管式反應器中與氨反應，生成高濃度聚磷酸銨，加水冷卻生成品級為10-34-0的液肥產品。基礎液肥可與氮溶液、鉀肥生產液體復混肥。我國目前尚未有專業生產聚磷酸銨肥料的企業，其性狀、組成及生產方法尚存在爭議，一般認為作為肥料用聚磷酸銨應是短鏈全水溶的，包含磷酸銨、三聚磷酸銨和四聚磷酸銨等多種聚磷酸銨，聚合度更高、鏈更長的聚磷酸銨只有少量存在；另有資料介紹，農用聚磷酸銨聚合度通常為5～18，且溶解性好，是液體肥料的主要品種。農用聚磷酸銨在中國僅有少量生還未形成商品出售。
基本信息
簡稱：APP。
英文名： ammonium polyphosphate；polyphosphoric acids ammonium salts
CAS編號68333-79-9。
聚磷酸銨系無分支的長鏈聚合物，分子結構通式為(NH4)n+2PnO3n+1，當n足夠大時，可寫為(NH4)n+2PO3n+
質量指標
指標名稱 一等品 合格品
五氧化二磷(P2O5)的質量分數/%≥ 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
細度(通過50μm篩)/%≥ 90 90
物化性能
聚磷酸銨的含磷量高達30%～32%，含氮為14%～16%。這類阻燃劑最突出的特徵是燃燒時的生煙量極低，不產生鹵化氫。由於聚磷酸銨熱穩定性好，可替代磷酸銨。
聚磷酸銨為白色結晶或無定形微細粉末。APP的水溶性和吸濕性隨聚合物增加而降低。國內按聚合度n的不同可分為水溶性(n=10～20，相對分子質量1000～2000)和水不溶性(n>20，相對分子質量大於2000)兩種。n可大於1000。國外把n<100稱為結晶相I聚磷酸銨(APPⅠ)，把n>1000的帶支鏈的APP稱為結晶相Ⅱ聚磷酸銨(APPⅡ)。n<100的短鏈APP對水的敏感性(可水解性)比超長鏈(M>1000)APP大，而後者的熱穩定性和耐水解性較高。長鏈APP在300℃以上才開始分解成磷酸和氨，而短鏈APP在150℃以上就開始分解。
常用的結晶態APP為水不溶性長鏈狀聚磷酸銨鹽。APP含磷量大、含氮量高，磷氮體系產生協同效應，阻燃性好。相對密度小，分散性好，化學穩定性好、消煙、毒性低。
製法
APP的生產方法常用的有兩種，
一種是磷酸-尿素熱聚合法：
另一種是磷酸銨的尿素熱聚法： 聚合溫度約為205～300℃，反應過程維持—定的氨分壓，以防止APP分解。
特性及用途
APP在聚氨酯硬泡中有很高的阻燃性、尺寸穩定性、耐水解性和耐熱性。對硬質聚氨酯泡沫塑膠的有毒和腐蝕性氣體生成量，甚至可與未阻燃的同類材料媲美。一氧化碳及氯化氫的生成量也比含鹵聚氨酯泡沫塑膠低得多。
聚磷酸銨具有膨脹阻燃功能，故更有利於降煙和抗滴落，雖然為固體，但易於在多元醇中分散。一般來說，含較多聚酯多元醇的聚氨酯組分比聚醚多元醇組分更適合於用APP阻燃。用量5～20份。
APP除適用於硬質聚氨酯泡沫塑膠及聚酯軟質聚氨酯泡沫塑膠外，還適用於其他樹脂、膠粘劑及塗料。
毒性
APP的毒性非常小，急件經口中毒數據(大鼠)LD50>10g/kg
