Полифосфат аммония - Ammonium polyphosphate

Полифосфат аммония
Ammoniumpolyphosphat.svg
Имена
Другие имена
Exolit AP 422, FR CROS 484, CS FR APP 231
Идентификаторы
ЧЭБИ
ECHA InfoCard100.063.425 Отредактируйте это в Викиданных
Номер EE452 (v) (загустители, ...)
Характеристики
[NH4PO3]п(ОЙ)2
Молярная масса97,01 г / моль
Внешностьбелый порошок
Плотность1,9 г / см3; насыпная плотность = 0,7 г / см3
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Полифосфат аммония коммерчески производится Clariant, (бывший деловой район г. Hoechst AG ), Budenheim и других источников представляет собой неорганическую соль полифосфорная кислота и аммиак содержащий обе цепи и, возможно, разветвление. Его химическая формула [NH4 PO3]п(ОЙ)2 показывая, что каждый мономер состоит из ортофосфат радикал фосфор атом с тремя кислород и один отрицательный заряд нейтрализован аммоний катион оставляя две облигации свободными полимеризовать. В разветвленных случаях в некоторых мономерах отсутствует анион аммония, и вместо этого они связаны с тремя другими мономерами.

Свойства полифосфата аммония зависят от количества мономеров в каждой молекуле и, в некоторой степени, от того, как часто она разветвляется. Более короткие цепи (n <100) более чувствительны к воде и менее термически стабильны, чем более длинные цепи (n> 1000),[1] но короткие полимерные цепи (например пиро-, триполи- и тетраполи-) более растворимы и показывают возрастающую растворимость с увеличением длины цепи.[2]

Полифосфат аммония можно получить реакцией концентрированной фосфорной кислоты с аммиаком. Однако примеси железа и алюминия, растворимые в концентрированной фосфорной кислоте, образуют гелеобразные осадки или «шламы» в полифосфате аммония при pH от 5 до 7.[3] Другие металлические примеси, такие как медь, хром, магний и цинк, образуют гранулированный осадок.[4] Однако в зависимости от степени полимеризации полифосфат аммония может действовать как хелатирующий агент чтобы ионы определенных металлов оставались растворенными в растворе.[5]

Полифосфат аммония используется как пищевая добавка, эмульгатор, (Номер E: E545) и как удобрение.

Полифосфат аммония (APP) также используется в качестве огнестойкий во многих областях применения, таких как краски и покрытия, а также в различных полимерах: наиболее важными из них являются полиолефины и, в частности, полипропилен, где АПП является частью вспучивающихся систем.[6] Смешивание с антипиренами на основе APP в полипропилене описано в.[7] Другими применениями являются термореактивные полимеры, где APP используется в ненасыщенных полиэфирах и гелевых покрытиях (смеси APP с синергистами), эпоксидных смолах и полиуретановых отливках (вспучивающиеся системы). Приложение также применяется к огнестойкости полиуретан пены.

Полифосфаты аммония, используемые в качестве антипиренов в полимерах, имеют длинные цепи и определенную кристалличность (Форма II). Они начинают разлагаться при 240 ° C с образованием аммиака и фосфорной кислоты. Фосфорная кислота действует как кислотный катализатор при дегидратации многоатомных спиртов на основе углерода, таких как целлюлоза в древесине. Фосфорная кислота реагирует со спиртовыми группами с образованием термостабильного фосфата. сложные эфиры. Сложные эфиры разлагаются с выделением диоксида углерода и регенерацией катализатора на основе фосфорной кислоты. В газовой фазе выделение негорючего диоксида углерода помогает разбавить кислород воздуха и легковоспламеняющиеся продукты разложения горящего материала. В конденсированной фазе образующийся углеродистый полукокс помогает защитить расположенный ниже полимер от воздействия кислорода и лучистого тепла.[8] Использовать как вспучивающийся достигается при сочетании с материалами на основе крахмала, такими как пентаэритрит и меламин, в качестве расширяющих агентов. Механизмы вспучивания и механизм действия APP описаны в серии публикаций.[9][10]

Рекомендации

  1. ^ [1] В архиве 2010-05-22 на Wayback Machine
  2. ^ США 4041133 
  3. ^ США 4721519 
  4. ^ США 3044851 
  5. ^ Говарикер, Васант; Кришнамурти, В. Н .; Говарикер, Судха; Дханоркар, Маник; Паранджапе, Кальяни (8 апреля 2009 г.). "Энциклопедия удобрений". Джон Уайли и сыновья. Получено 30 июн 2018 - через Google Книги.
  6. ^ Вейль Э.Д., Левчик С.В. Антипирены для пластмасс и текстиля, стр. 16. Hanser Publishers, Мюнхен, Германия, 2009 г.
  7. ^ «В качестве антипирена». Mindfully.org. Архивировано из оригинал 13 сентября 2007 г.. Получено 30 июн 2018.
  8. ^ США 4515632 
  9. ^ Camino, G .; Люда, М. Механистическое исследование вспучивания, с. 48f, в Le Bras, M .; Camino, G .; Bourbigot, S .; Delobel, R. Eds., Огнестойкость полимеров; Использование вспучивания, Королевское химическое общество, Кембридж, Великобритания, 1998 г.
  10. ^ Bourbigot, S .; Ле Бра, М. Антипирены и образование обугливания, с. 139 f, в Troitzsch, J. Ed. Справочник по воспламеняемости пластмасс, 3-е изд., Hanser Publishers, Мюнхен, 2004 г.

внешняя ссылка