聚磷酸銨質量指標

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

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+

在20世紀70年代初，日本、前西德、前蘇聯等開始大量生產，應用較為普遍。我國從20世紀80年代開始研制該類產品，生產企業(yè)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(tài)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大于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，特別是在發(fā)達國家已得到廣泛應用。20世紀70年代初，美國開發(fā)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?；A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(yè)生產聚磷酸銨肥料的企業(yè)，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。

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征是燃燒時的生煙量極低，不產生鹵化氫。由于聚磷酸銨熱穩(wěn)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，相對分子質量大于2000)兩種。n可大于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，而后者的熱穩(wěn)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(tài)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(xié)同效應，阻燃性好。相對密度小，分散性好，化學穩(wěn)定性好、消煙、毒性低。

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。

APP廣泛應用于膨脹型防火涂料、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、橡膠制品、纖維板及干粉滅火劑等，是一種使用安全的高效磷系非鹵消煙阻燃劑。

APP在聚氨酯硬泡中有很高的阻燃性、尺寸穩(wěn)定性、耐水解性和耐熱性。對硬質聚氨酯泡沫塑料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料低得多。

聚磷酸銨具有膨脹阻燃功能，故更有利于降煙和抗滴落，雖然為固體，但易于在多元醇中分散。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于用APP阻燃。用量5~20份。

APP除適用于硬質聚氨酯泡沫塑料及聚酯軟質聚氨酯泡沫塑料外，還適用于其他樹脂、膠粘劑及涂料。

插圖:

1 范圍

本標準規(guī)定了工業(yè)聚磷酸銨的分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、標簽、包裝、運輸和貯存。

本標準適用于工業(yè)聚磷酸銨。該產品主要用作涂料、造紙、塑料、橡膠、紡織、木材及有機建材等制品的阻燃添加劑。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版本均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

《工業(yè)聚磷酸銨(HG/T2770-2008)》由化學工業(yè)出版社出版。