新型阻燃剂之聚磷酸铵APP
化学品界的“APP”—聚磷酸铵
化学品界的“APP”—聚磷酸铵（本文版权归好磷网所有，仅作交流共享之用，转载请注明出处）在如今的生活中，提起APP，基本是无人不知无人不晓，当然，绝大多数人可能想到的是手机软件商店里的应用。
其实，在化学品界，也有一个被简称为APP的东西，它就是我们今天要介绍的聚磷酸铵。
它可是一种十分重要的化工产品，在阻燃与肥料领域都有应用，特别是在阻燃方面。
由于它分子中同时含有磷、氮两种元素，燃烧过程中磷、氮具有协同阻燃效应，因而阻燃效果优于单含磷阻燃剂或单含氮阻燃剂。
下面我们就详细介绍一下它的性质、合成、应用与市场。
物质性质作为一种聚合物，它也是由一种聚合单元，通过聚合共价键连接而形成的物质，其通式为（NH4）n+2P n O3n+1，粉末状白色固体物。
在不同聚合度状态下，它的水溶性，有较大差异，聚合度n在10~20之间为水溶性，此时为短链APP；当n大于20时为长链APP，较难溶于水，n越大越不溶，直至成为不溶物。
其聚合度的高低直接影响APP的性质，特别是在应用方面，影响颇大。
聚磷酸铵结构简式文献报道的APP的晶型有六种，通常用到的是Ⅰ-型和Ⅱ-型结构的产品，其中Ⅰ-型晶体具有不规则外表面，由于该型晶体太小，晶胞参数难以确定；Ⅱ-型则具有规则的外表面，其应用效果更佳。
它们均属正交（斜方）晶系，晶胞参数为：a=0.4256nm，b=0.6475nm，c=1.204nm。
据了解，国内合成的APP的聚合度都相对较低并以Ⅰ-型聚磷酸铵居多，然而真正需求较大的是聚合度高的Ⅱ-型聚磷酸铵。
合成方法作为一种化工产品，其合成与制备工艺是永远绕不开的话题，就目前来说聚磷酸铵的合成方法主要有磷酸和尿素缩合法、聚磷酸铵化法、聚磷酸铵与氨气高温中和法，五氧化二磷—氨气—水高温气相反应法等。
通常会根据不同的用途，而采用不同的合成工艺路线。
磷酸和尿素缩合法：该法是将磷酸和尿素以一定比例混合，通过加热搅拌得到澄清透明的液体，并继续加热，经发泡、聚合和固化三个阶段即可得到白色干燥固体，冷却后即可得到一定聚合度的APP。
聚磷酸铵复合阻燃剂对沥青性能影响研究
聚磷酸铵复合阻燃剂对沥青性能影响研究作者：苟宏伟杨晋雷黄亮蒋恒陈致远张明月来源：《甘肃科技纵横》2020年第03期摘要：为研究聚磷酸铵（APP）复合阻燃剂对SBS改性沥青阻燃抑烟性能及高、低流变性能的影响，本论述首先以SBS改性沥青为基材制备APP复合阻燃沥青，然后采用极限氧指数试验及烟密度试验优选出APP复合阻燃剂在SBS改性沥青中的最佳掺量，最后研究APP复合阻燃剂在最佳掺量下对SBS改性沥青高温与低温陛能的影响。
研究结果表明：当APP复合阻燃剂掺量为12%时，APP复合阻燃沥青具有较好的阻燃抑烟效果，同时在最佳阻燃剂掺量下APP复合阻燃沥青较SBS改性沥青高温性能得到明显提升，低温性能有一定下降。
关键词：阻燃沥青;聚磷酸铵;极限氧指数;流变陛能中图分类号：U414文献标志码：A0引言截止2018年末，我国公路总里程已达484.65x104km，其中，高速公路总里程为14.26x104km，全国公路隧道达17738处，增加1509处，全长达17236.1km。
同时随着交通量增长、行车高速化及隧道长大化趋势，隧道内部交通事故逐渐上升。
由于沥青材料具有可燃性，当交通事故发生后如汽油及化工材料等可燃物间接引起沥青路面燃烧，沥青燃烧不仅导致火灾大面積蔓延，而且散发大量有毒气体和浓烟，在封闭的隧道内部，燃烧热量与烟雾难以扩散。
这不仅威胁火灾现场人员的生命安全，而且导致隧道内部相关附属设施损坏。
大量研究表明，在沥青混合料生产过程中添加阻燃剂，可使沥青路面自身减缓燃烧，减少烟雾的生成，从而降低火灾安全隐患。
目前，各类阻燃剂已广泛应用于相关阻燃产业生产中。
在诸多应用于沥青的阻燃剂中，单一阻燃剂自身材料性质的局限导致其可能对沥青使用性能及阻燃抑烟作用产生不利影响。
诸多研究表明，掺量较低的单掺阻燃剂通常对沥青阻燃抑烟效率提升有限，复合阻燃剂则可在多种阻燃剂共同作用下实现对沥青材料的有效阻燃抑烟且保证一定的沥青使用性能。
聚磷酸铵阻燃剂配方
聚磷酸铵阻燃剂配方聚磷酸铵（Ammonium Polyphosphate，简称APP）是一种常用的阻燃剂。
它具有良好的耐热性、低毒性、低烟密度和高阻燃效果等优点，在建筑材料、电子产品、塑料和橡胶制品等广泛应用。
本文将从深度和广度两个标准，对聚磷酸铵阻燃剂的配方进行评估和探讨。
一、聚磷酸铵阻燃剂配方的基本构成（1）聚磷酸铵：作为主要的阻燃剂成分，聚磷酸铵能够在高温下释放出阻燃气体，有效减缓火焰的蔓延速度，起到阻燃的作用。
（2）磷酸盐化合物：作为辅助配方成分，磷酸盐化合物能够与聚磷酸铵发生化学反应，提高阻燃效果，使其具有更好的耐热性和氧化性能。
（3）填料：填料可以调节聚磷酸铵阻燃剂的粘度和流动性，保证阻燃剂在加工和应用过程中的稳定性。
二、聚磷酸铵阻燃剂配方的优化策略（1）优化聚磷酸铵与磷酸盐化合物的配比：通过调整聚磷酸铵与磷酸盐化合物的配比，可以控制阻燃剂的热解温度和释放速率，从而提高阻燃效果和耐热性。
（2）选择合适的填料：根据材料的具体要求，选择适合的填料，可以提高阻燃剂的加工性能和阻燃效果，同时降低成本。
（3）添加协同助剂：适量添加协同助剂，如氮、硼等元素，可以提高聚磷酸铵阻燃剂的稳定性和阻燃效果。
（4）应用新技术：利用纳米技术、包覆技术等新技术手段，可以提高聚磷酸铵阻燃剂的分散性和稳定性，进一步优化配方。
三、聚磷酸铵阻燃剂配方的应用案例（1）建筑材料：在建筑防火材料中广泛应用，如耐火涂料、防火门窗等。
通过优化配方，可以提高材料的阻燃等级，增强耐火性能。
（2）电子产品：在电子产品的阻燃材料中应用，如电路板、电缆等。
聚磷酸铵阻燃剂可以有效阻止电子产品在发生故障时燃烧，降低火灾风险。
（3）塑料和橡胶制品：在塑料和橡胶制品中使用聚磷酸铵阻燃剂，可以提高材料的阻燃性能，延缓火焰蔓延速度，减小火灾损失。
聚磷酸铵阻燃剂在配方中的选择和优化非常重要。
通过合理配比、选择合适的填料、添加协同助剂以及应用新技术，可以进一步提高阻燃剂的性能和安全性。
聚磷酸铵 PreniphorTM EPFR-APP231
聚磷酸铵Preniphor TM EPFR-APP(Ⅱ)---Preniphor TM EPFR-APP231简介：聚磷酸铵Preniphor TM EPFR-APP(Ⅱ) 为磷氮系膨胀型无机阻燃剂系列。
其中Preniphor TM EPFR-APP231是一款蜜胺类物质包覆处理的高聚合度结晶Ⅱ型聚磷酸铵产品。
该产品P、N 阻燃元素含量高，热稳定性好，近乎中性，无毒低烟。
配合其它气源、碳源，以成炭、膨胀机理起到阻燃防火作用。
指标：外观白色粉末磷含量％ 29.5～31.5密度g/cm3 1.9 氮含量％ 14.5～15.5堆积密度g/ml 0.7 五氧化二磷含量％ 67.6～72.1聚合度≥1500 起始分解温度℃＞280PH值（25℃，10%悬浮液）7.5～9.5 水溶性％＜0.5粘度（25℃，10%悬浮液）≤50 平均粒径μm ～10含水量％＜0.5 毒性和环境危害性未检出特点：1、起始分解温度高（＞280℃），热稳定性好；2、粘度小、分散性好；3、水溶性小、抗析出和耐迁移性能好；4、聚合度高（n≥1500），分子量分布范围窄，低聚体等小分子物质含量极低，电性能优异；5、Ⅱ型结构纯度高；6、阻燃元素含量高，粒径分布优异，阻燃效率好。
应用范围：Preniphor TM EPFR-APP231适用于膨胀型防火涂料、聚烯烃和橡胶；并适用于织物涂层和热固性树脂（环氧树脂，酚醛树脂，不饱和树脂）。
包装/储存：25kg/包；按一般化学品运输，储存于干燥阴凉处，避免阳光直晒。
以上内容由普塞呋(清远）磷化学有限公司编制和负责解释，并保留根据需要更改本文内容的权利，请参考最新版本资料。
本文发布时间：2011年2月。
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聚磷酸铵(APP)
成企鑫聚磷酸铵（APP）产品说明书
一、产品简介
聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)，聚磷酸铵（APP）属于无机磷系阻燃剂，是一种重要的无卤磷系阻燃剂，其分子中同时含有磷、氮2中元素，在阻燃过程中，磷、氮具有协同阻燃效应，因而阻燃效果优于单含磷阻燃剂或单含氮阻燃剂。
聚磷酸铵具有含磷量大、含氮量高、热稳定性好、吸湿性小、分散性好、毒性低、抑烟等特点，可以与其他阻...
二、各项性能指标
三、用途四、包装
●塑料、橡胶●复合纸塑包装
●涂料、纸木●净重25kg/包。
关于纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中的应用分析
关于纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中的应用分析纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中的应用是近年来研究的热点之一。
聚磷酸铵（APP）是一种常用的无卤阻燃剂，具有良好的阻燃性能、低毒性和环保性，因此广泛应用于聚合物材料中。
传统的APP阻燃剂存在着一些问题，如稳定性差、耐热性差等。
为了改善这些问题，研究人员开始将纳米材料引入APP中进行改性。
纳米材料改性后的APP在聚合物阻燃中具有许多优点。
纳米材料改性可以显著提高APP的稳定性。
传统的APP在高温下容易分解，引发材料的劣化甚至着火。
而纳米材料的引入可以增强APP的抗氧化性和热稳定性，使其能够在高温下更长时间地发挥阻燃作用。
纳米材料改性还可以提高APP的阻燃效果。
纳米材料具有高比表面积和特殊的化学结构，能够吸附并分散热能，形成障壁层，抑制燃烧的传播。
研究表明，纳米材料改性后的APP在阻燃性能上通常比传统的APP阻燃剂有所提高，能够有效阻止聚合物的燃烧，减少火灾的发生。
纳米材料改性APP还可以改善聚合物材料的力学性能。
传统的APP阻燃剂会降低聚合物材料的韧性和强度，而纳米材料的引入可以减轻这种影响，甚至提高聚合物材料的力学性能，提高材料的综合性能。
值得注意的是，纳米材料改性APP在应用中也面临一些挑战。
纳米材料的添加量和分散性对阻燃性能影响较大，需要进一步优化。
纳米材料改性APP的制备工艺和应用方法也需要进一步研究，以提高生产效率和降低成本。
纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中具有较好的应用前景。
通过纳米材料的引入可以改善传统APP阻燃剂的稳定性和阻燃性能，同时提高聚合物材料的力学性能。
还需要进一步的研究和改进以解决存在的问题，以实现更广泛的应用。
2024年聚磷酸铵阻燃剂市场前景分析
2024年聚磷酸铵阻燃剂市场前景分析概述本文将对聚磷酸铵阻燃剂（Ammonium Polyphosphate, APP）市场的前景进行分析。
聚磷酸铵阻燃剂是一种被广泛应用于各种材料中的阻燃剂。
随着全球对环境保护和安全性的关注增加，聚磷酸铵阻燃剂的需求预计将继续增长。
本文将从市场规模、应用领域、竞争格局等方面对聚磷酸铵阻燃剂市场的前景进行分析。
市场规模根据市场研究公司的数据，聚磷酸铵阻燃剂市场在过去几年内保持了较高的增长率。
预计到2025年，全球聚磷酸铵阻燃剂市场规模将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到建筑、电子电气、汽车等行业对阻燃剂需求的增加驱动。
另外，一些国家和地区对建筑材料阻燃性能的法规要求也促进了聚磷酸铵阻燃剂市场的发展。
应用领域聚磷酸铵阻燃剂在各个行业中的应用广泛。
建筑领域是其中最主要的应用领域之一。
由于建筑材料的阻燃性能要求越来越高，聚磷酸铵阻燃剂在建筑材料中的应用量不断增加。
电子电气行业也是聚磷酸铵阻燃剂的重要市场。
电子产品的使用不断扩大，因此对于电子产品的阻燃要求也越来越高，聚磷酸铵阻燃剂的市场需求也相应增加。
此外，汽车、化学和航空航天等行业中也有广泛的聚磷酸铵阻燃剂应用。
随着全球各国对汽车安全性能的要求提高，阻燃剂在汽车内部材料中的应用不断增加。
化学行业作为聚磷酸铵阻燃剂的原材料供应商，同样受益于该市场的增长。
竞争格局聚磷酸铵阻燃剂市场存在一定的竞争格局。
目前市场上主要的竞争者包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司在技术研发、生产规模和市场份额等方面处于领先地位。
此外，市场还存在一些中小型企业，它们主要专注于特定的细分市场，为聚磷酸铵阻燃剂市场提供差异化的产品和服务。
竞争压力的增加使得公司在技术创新、产品质量和服务水平等方面不断提升。
为了在竞争激烈的市场中保持竞争优势，公司还需要注重市场营销和品牌建设，提高产品的知名度和市场份额。
结论聚磷酸铵阻燃剂市场具有较高的增长潜力。
随着全球对环境保护和安全性的关注增加，聚磷酸铵阻燃剂的需求预计将继续增长。
聚磷酸铵阻燃剂分解温度
聚磷酸铵阻燃剂分解温度1. 什么是聚磷酸铵阻燃剂聚磷酸铵（Ammonium Polyphosphate，简称APP）是一种广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等工业领域的无机阻燃剂。
它是由无机磷酸盐与氨水反应生成的，常见的化学式为（NH4PO3）n。
2. 聚磷酸铵阻燃剂的阻燃机理聚磷酸铵阻燃剂主要通过两种机理实现阻燃效果：物理隔离和化学反应。
2.1 物理隔离机理聚磷酸铵阻燃剂在高温下可以分解产生无机磷酸盐和挥发性氨气。
无机磷酸盐在高温下可以包裹有机材料，形成具有较高熔点的无机保护层，从而隔离氧气和燃烧物质的接触，阻止燃烧的进行。
2.2 化学反应机理聚磷酸铵阻燃剂在高温下还可以与燃烧物质中的游离基团（如自由基、醇、酮等）发生化学反应。
这些化学反应可以消耗燃烧物质的自由基，降低燃烧反应的速率，从而有效延缓火势的蔓延。
3. 聚磷酸铵阻燃剂分解温度的影响因素聚磷酸铵阻燃剂的分解温度受到多个因素的影响，下面将逐一介绍这些因素。
3.1 聚磷酸铵分子结构聚磷酸铵分子的结构特点会直接影响其分解温度。
通常情况下，聚磷酸铵分子中磷酸盐的链段长度越长，分解温度越高。
这是因为链段长度较长的聚磷酸铵分子在分解过程中需要破坏更多的磷酸盐键，因此需要更高的温度能够提供足够的活化能。
3.2 添加剂的种类和含量添加适量的助剂可以调节聚磷酸铵阻燃剂的分解温度。
例如，添加钾盐、氨基酸盐或含氮化合物等碱金属盐可以显著提高聚磷酸铵阻燃剂的分解温度。
这是因为这些添加剂可以与聚磷酸铵分子中的阴离子反应生成更稳定的络合物，从而提高分解温度。
3.3 聚合物基体的性质聚磷酸铵阻燃剂通常与聚合物基体共同应用于工业制品中。
聚合物基体的熔融温度和热稳定性等性质也会对聚磷酸铵阻燃剂的分解温度产生影响。
一般来说，聚合物基体的熔融温度越高，聚磷酸铵阻燃剂的分解温度也会相应提高。
4. 聚磷酸铵阻燃剂分解温度的测试方法聚磷酸铵阻燃剂的分解温度可以通过不同的测试方法进行测定，常用的方法包括热重分析法（TGA）和差示扫描量热法（DSC）。
聚磷酸铵的制备及阻燃性
实验二十 聚磷酸铵的制备及阻燃性能的测试一、 实验目的1. 了解聚磷酸铵的用途及掌握其合成方法。
2. 掌握阻燃性能测试的一般方法二、 实验原理聚磷酸铵（APP ）是近十多年来发展起来的一种重要的无机阻燃剂，广泛用塑料、纤维、纸张、橡胶、木材等的阻燃。
并可用于配制耐火材料。
APP 含磷、氮量大，热稳定性好，水溶性小，近于中性。
同时，它具有分散性好，比重小，毒性低和价格低廉的特点。
其结构为(NH 4)n+2P n O 3n+1,有水溶性（n 为10~20）及水难溶性（n>20）两种，作为阻燃剂的n 一般大于25。
其合成方法主要有高温聚合法和低温溶剂法，本实验用低温溶剂法，以石蜡为介质，尿素和磷酸二氢胺为原料进行制备。
在尿素和磷酸二氢胺反应体系中，存在下列反应：()()27224424222CO O P NH PO H NH NH CO +→+ ()()()23132422722442CO NH O P NH nNH CO O P NH n n n ++→+++当n 值很大时，产物可写成(NH 4PO 3)N三、实验药品与仪器试剂：液体石蜡（碳数在16以上），尿素，磷酸二氢铵，苯等。
仪器：烧杯（500ml ，200ml ），抽滤装置。
四、实验步骤1．合成在500ml干燥的烧杯中，加入150ml液体石蜡，加热到200℃，在该温度下，不断搅拌，将30g尿素与28g磷酸二氢胺混合，分批加入到温度为200℃的液体石蜡中，注意温度不能过高，30分钟内加完。
与190~200℃的条件下继续反应25~30分钟，观察反应产物（由粘稠泡沫液体变为白色）。
然后冷却到室温，尽可能倾出液体石蜡，将生成物研细后，每次用30~40ml苯浸洗2-3次，产物中夹留的石蜡，抽滤，回收笨。
然后用蒸馏水洗涤产物，在120℃烘箱中，烘30分钟，即得产物，称重，计算产率。
2．产品质量检验：(1)、溶解度测定：准确称取上壕产物4克加入100ml蒸馏水煮沸5分钟后，过滤产物，烘干，称余物，计算100ml蒸馏水的溶解度。
聚磷酸铵_APP_的合成与改性研究进展
聚磷酸铵(A PP )的合成与改性研究进展李 蕾1,杨荣杰1,王雨钧2(11北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081;2.北京鑫龙海防火器材有限公司,北京 100083)摘要:聚磷酸铵是膨胀型阻燃剂的重要组成部分,而其本身所具有的高效、安全、经济等特点使得聚磷酸铵的生产成为阻燃剂发展一个重要课题。
对聚磷酸铵现有的生产方法进行了分析比较,并介绍了几种简便易行的改性方法。
关键词:聚磷酸铵;合成;改性1 引言阻燃剂是用以提高材料抗燃烧性,即阻止材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,已广泛用于合成和天然高分子材料(包括塑料、橡胶、纤维、木材、纸张、油漆、涂料等)的阻燃。
在塑料助剂领域,阻燃剂已跃居为仅次于增塑剂的第二大助剂类别。
常用的阻燃剂按其所含的阻燃元素可分为卤系、磷系、铝镁系、硼系、钼系等[1]。
卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性,但是其对环境的危害是不可忽视的。
因此不论是在灭火剂范围还是在阻燃领域中含有卤系元素的产品正逐步被替代[2]。
氢氧化铝及氢氧化镁作为阻燃剂,其热稳定性好,吸热分解后不会产生有害的气体,抑烟能力好,而且价格便宜,是无机阻燃剂中的重要品种[3]。
但是其应用于阻燃时,所需的添加量较大,与有机物质的相容性较差,影响产品的力学性能。
以聚磷酸铵(A PP )为主要组分的膨胀型阻燃剂将是今后阻燃发展的重点方向之一。
膨胀型阻燃体系一般由以下三个部分组成:酸源、炭源、气源[4]。
A PP 在这一体系中有多种功能,既可以作酸源又可以作气源。
A PP 的阻燃机理是,催化降解,由于在整个膨胀体系中A PP 的质量百分比占到10%～20%,并不是平常意义上的催化[5]。
A PP 同时含有磷、氮两种阻燃元素,作为无卤阻燃剂,在阻燃材料中具有重大价值。
2 A PP 发展历史和应用聚磷酸铵(amm on ium po lyp ho sp hate ),简称A PP ,是长链状含磷、氮的无机聚合物,其分子通式为:(N H 4)n +2P n O 3n +1[6]。
聚磷酸铵结构式分子量
聚磷酸铵结构式分子量一、聚磷酸铵的基本概念聚磷酸铵可是一种挺有趣的物质呢。
它的英文名字是Ammonium polyphosphate，简称为APP。
这东西在很多领域都有它的身影哦。
二、聚磷酸铵的结构式1. 聚磷酸铵的分子结构是比较复杂的。
它是由磷酸铵分子通过缩聚反应形成的长链状或者支链状的聚合物。
想象一下，就像是好多小珠子（磷酸铵分子）串成了长长的链子，而且这些链子还可能有分支呢。
2. 它的磷原子和氧原子形成了磷酸根的结构，铵根离子则与磷酸根相结合。
这种结构让它具有一些特殊的性质，比如阻燃性。
就像它在材料里能像小卫士一样，阻止火焰的蔓延。
三、聚磷酸铵的分子量1. 聚磷酸铵的分子量可不是一个固定的值哦。
因为它有不同的聚合度。
聚合度就是那些小珠子串成链子的长度。
如果聚合度小，那分子量就小；如果聚合度大，分子量就大。
2. 它的分子量可以通过一些化学分析的方法来测定。
比如说凝胶渗透色谱法（GPC），这就像是给聚磷酸铵分子过一个特殊的筛子，然后根据它们通过的时间和情况来算出分子量。
四、聚磷酸铵分子量和结构式的关系1. 分子量的大小直接取决于它的结构式。
因为聚合度影响分子量，而聚合度又体现在结构式里链的长度和分支情况。
2. 如果结构式里的链很长，那意味着有更多的磷酸铵单元连接在一起，分子量自然就大了。
五、聚磷酸铵在实际中的应用与分子量和结构式的联系1. 在阻燃材料方面，聚磷酸铵的分子量和结构式影响它的阻燃效果。
分子量较大、结构较为复杂的聚磷酸铵可能在材料中能形成更稳定的保护膜，阻止氧气和热量的传递，从而更好地阻燃。
2. 在肥料领域，不同分子量和结构式的聚磷酸铵在土壤中的释放速度可能不同。
分子量小的可能释放快一点，能快速给植物补充养分；分子量大的可能释放慢一些，持续为植物提供营养。
六、聚磷酸铵的合成与分子量和结构式的控制1. 在合成聚磷酸铵的时候，可以通过控制反应条件来调节它的分子量和结构式。
比如反应温度、反应时间、反应物的浓度等。
聚磷酸铵／次磷酸铝／聚氨酯密封胶阻燃体系的阻燃及热降解行为
聚磷酸铵／次磷酸铝／聚氨酯密封胶阻燃体系的阻燃及热降解行为以蓖麻油为基础多元醇，聚磷酸铵（APP）与次磷酸铝（AHP）复配协同聚氨酯阻燃体系，制备了阻燃聚氨酯密封胶（FRPUS）。
研究了APP/AHP阻燃体系对FRPUS阻燃性能、热稳定性能的影响。
结果表明，APP与AHP的质量比为5∶1，添加量为50%时，FRPUS的极限氧指数（LOI）值达到35.1%，较纯PUS提高74.6%；TGA和热降解动力学表明APP/AHP提高了阻燃体系的热稳定性。
标签：聚氨酯密封胶；聚磷酸铵；次磷酸铝；阻燃；热降解聚氨酯密封胶（PUS）因其较高的拉伸强度、良好的耐磨性和耐寒性、宽广的调节性能、价格适中等优点，广泛用于汽车、电子元器件、建筑等的密封[1～3]。
但其极限氧指数仅为18%～19%，属于易燃材料。
因此，聚氨酯密封胶的阻燃改性越来越得到重视[4]。
目前，添加型阻燃剂是改善聚氨酯密封胶阻燃性的最简便、有效和性价比高的方法。
常用的添加型阻燃剂主要含有卤素、磷和氮。
卤素化合物因产生大量毒烟和污染环境，甚至可能产生致癌物，欧洲共同体已禁止使用。
因此，磷、氮化合物等无卤阻燃剂越来越得到人们的青睐。
然而这些阻燃剂在单独使用时阻燃效率并不高，需要增大添加量才能获得阻燃性能优异的聚氨酯材料。
阻燃剂的添加量过高不但引起成本升高，还会降低聚氨酯的力学性能，因此提高阻燃剂的阻燃效率成为阻燃剂领域的发展趋势之一[5～7]。
复合阻燃体系是将2种或2种以上的阻燃剂通过最佳的配比组成新的阻燃体系，通过性能互补，达到更高的阻燃效率[6]。
因此，复合阻燃体系不断得到发展和应用。
本文以聚磷酸铵（APP）为主要无卤添加阻燃剂，通过与次磷酸铝（AHP）复配，调整2者的质量比，组成新的无卤阻燃体系，并用于聚氨酯（PUS）密封胶体系中。
通过研究阻燃体系的阻燃性能、热降解行为及热降解动力学，探讨无卤阻燃PUS的热降解机理。
1 实验部分1.1 主要试剂与仪器蓖麻油（CO，羟值=163 mg/g，相对分子质量=933，平均官能度=2.7）、二月桂酸二丁基锡（DBTDL），南京化学试剂有限公司；多苯基多亚甲基多异氰酸酯（聚合MDI，PM-200，NCO 质量分数为30.2%），烟台万华股份有限公司公司；聚磷酸铵（APP）、次磷酸铝（AHP），济南泰星精细化工有限公司；除水剂（BF-5），佛山巴斯达化工有限公司；消泡剂（defom 5500），广州盛高化学有限公司。
聚磷酸铵的改性应用研究进展
2016年第12期乙醛醋酸化工专家论坛聚磷酸铵的改性应用研究进展金栋燕丰摘要：聚磷酸铵（APP）是一种高效的无卤阻燃剂，对其进行改性能有效降低其水溶性，提高在潮湿环境下的抗溶出性能，改善与高分子材料的相容性，扩大应用范围。
从偶联剂改性、微胶囊化、表面活性剂改性以及复合改性等方面介绍了APP的改性应用研究进展，指出了其今后的发展趋势。
关键词：聚磷酸铵；阻燃剂；表面改性；复合改性；微胶囊改性；应用研究聚磷酸铵（APP）是一种高效的无卤阻燃剂，具有P、N质量分数高，阻燃效果好，分解温度高等特点，但应用于高分子材料阻燃时，具有吸湿性较强、与聚合物相容性不佳、易由高分子材料中析出、抗水解性差等缺点。
因此需要通过改性的方法来降低APP的吸湿性，改善其与聚合物的界面相容性，确保其在不影响材料力学性能的同时提高阻燃性能[1-2]。
目前，APP的改性方法主要有偶联剂改性、微胶囊化、表面活性剂改性以及复合改性等。
1偶联剂改性偶联剂分子中既含有亲无机物基团，又含有亲有机物基团，其本身具有一定的阻燃性，将它加入到APP中，既能够增加阻燃性，又能够改善所填充材料的韧性、耐热性以及吸水率。
另外利用硅烷偶联剂还可以将小的有机分子加到APP分子链上改善其吸湿性[2]。
秦兆鲁等[3]采用焦磷酸型单烷氧基钛酸酯(TC-114),分别通过气相法和液相法对聚磷酸铵(APP)进行改性处理研究。
将改性后APP与双季戊四醇(DPER)复配应用到阻燃聚丙烯(PP)中,并对力学性能、燃烧行为、热分解行为以及残炭微观形貌进行了测试表征。
结果表明,改性处理明显改善了APP粉体与PP的相容性,提高了阻燃PP的力学性能,对PP的流变行为也有所影响。
热重分析、氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧测试和锥形量热测试结果也显示,PP的热稳定性稍有提升,阻燃性能明显提高。
特别是液相法改性的APP,使得阻燃PP的LOI从26.9%提高到30.4%,且1.6mm样条的UL-94垂直燃烧级别从无级别提升到了V-1级,同时热释放速率峰值(PHRR)降低了26%。
聚磷酸铵阻燃剂
聚磷酸铵阻燃剂1. 简介聚磷酸铵阻燃剂（Ammonium Polyphosphate，简称APP）是一种高效的无机阻燃剂，具有优异的防火性能和环境友好性。
它广泛应用于各种塑料、橡胶、纺织品、涂料等领域，起到提高材料的防火性能并降低火灾事故的发生风险的作用。
2. 特性与优势•高效防火：聚磷酸铵在高温下分解，释放出磷酸，磷酸与燃烧物质中的可燃物质发生反应，形成难燃的磷酸盐层，阻断火焰的传播，起到防火的作用。
•环境友好：聚磷酸铵不含溴系阻燃剂和毒性物质，对人体和环境无害，符合环境保护要求。
•热稳定性好：聚磷酸铵能够增加材料的热稳定性，降低材料在高温下的热分解速率，提高材料的使用寿命。
•兼容性好：聚磷酸铵可以与各种基体材料相容，不会对材料的物理性能和加工性能产生明显的影响。
•阻燃效果持久：聚磷酸铵阻燃剂的阻燃效果可持续久，不易受到环境因素的影响，保持长期的防火性能。
3. 应用领域聚磷酸铵阻燃剂广泛用于以下领域：•塑料行业：聚磷酸铵可作为阻燃剂添加到各种塑料制品中，如电线电缆、建筑材料、汽车零部件等，提高塑料制品的防火性能。
•橡胶行业：聚磷酸铵可作为阻燃剂添加到橡胶制品中，如橡胶管、橡胶密封件等，提高橡胶制品的防火性能。
•纺织行业：聚磷酸铵可作为阻燃剂添加到纺织品中，如防火服、阻燃窗帘等，提高纺织品的防火性能。
•涂料行业：聚磷酸铵可作为阻燃剂添加到涂料中，如防火涂料、阻燃涂料等，提高涂料的防火性能。
4. 使用方法聚磷酸铵阻燃剂的使用方法通常为将其直接添加到所需阻燃的材料中进行混合。
具体使用方法如下：1.准备所需的材料和聚磷酸铵阻燃剂。
2.将聚磷酸铵阻燃剂按照一定比例加入目标材料中。
3.使用混合设备将聚磷酸铵阻燃剂均匀混合到材料中，确保阻燃剂充分分散。
4.根据实际需求进行加工成型或涂覆等工艺，制得具有优异防火性能的成品。
5. 结论聚磷酸铵阻燃剂作为一种高效的无机阻燃剂，具有高效防火、环境友好、热稳定性好、兼容性好等优点。
聚磷酸铵(简称APP) 介绍和应用
聚磷酸铵(简称APP) 介绍和应用1、聚磷酸铵介绍聚磷酸铵(AmmoniumPolyphosphate以下简称APP)是磷系阻燃剂的主要品种,应用领域广泛。
由于它燃烧时不产生有毒物质,成为膨胀型阻燃剂的主要成份。
由于聚磷酸铵含磷量高、含氮量多,具有热稳定性好、水溶性小、近于中性、阻燃效能高等优点,该产品已成为国内外研究的热点。
磷系阻燃剂大都具有低烟、无毒的优点,具有良好的发展前景。
特别是瑞士的研究机构1986年发现了卤素阻燃剂及其阻燃的高聚物材料在高温下热分解产生有毒的多溴二苯英(pbdd)和多溴二苯并呋喃(pbdf),这就给卤系阻燃剂的发展带来严峻的挑战。
另据报导,欧洲共同体已提出限制该类阻燃剂的使用,今后将逐渐淘汰。
基于上述情况,磷系阻燃剂得到了高速增长。
1993年其消耗量仅为7.716kt,而1998年则高达57.568kt,增长了近6.5倍。
国外生产聚磷酸铵阻燃剂的公司主要有美国的孟山都(Monsanto)、日本的窒素(Chisso),俄罗斯、波兰等国也大量生产此类产品。
我国20世纪80年代开始研制该类产品,目前国内总产量约15kt,生产厂家约100家,产量达1000t的约4～5家,一般的年产量为200～300t。
主要生产单位有四川什邝市长丰化工有限公司、浙江省海宁市丰士阻燃化工厂,浙江化工研究院、天津合成材料工业研究所等。
2、聚磷酸铵性能和牌号根据聚合度不同,APP的用途不同。
一般来说,聚合度较低的产品是水溶性的,用作织物处理剂或者作为肥料、食品添加剂使用;聚合度高的水难溶性的长链APP可作为塑料和涂料的阻燃剂使用,本文主要介绍该类产品的情况。
美国Monsanto公司牌号为PHOS-CHEKP/30的聚磷酸铵,主要用于防火涂料,主要技术指标为:外观:白色粉末粘度:200目通过率99.8%325目通过率90%密度:1.79g/cm3。
聚磷酸铵阻燃剂技术进展及应用
4 微胶囊化的聚磷酸铵
APP 在实际应用中由于存在与某些高分子亲
· 38 · 现 代 塑 料 加 工 应 用 第 12 卷第 2 期
合性差的问题 ,使得其在聚合物制品中因渗出而流 失 ,降低了它的阻燃性 。再者 ,APP 在 250 ℃受热分 解产生小分子难以满足热塑性 、热固性塑料在较高 温度下加工的要求 。因此 ,采用微胶囊技术 (MC) 对 APP 进行包覆处理 ,可赋予其更高的热稳定性和耐 水性 ,进一步扩大其应用范围 。国内尚未见到有研 制成功的报道 ,国外已有微胶囊化的 APP 商品 。表 2 是国外几个公司的微胶囊化 APP 的商品牌号 。
例 2 :将含 1510g Caradate30 的丙酮溶液滴加到 含 250g APP 的丙酮悬浮液中 ,回流 2 小时 ,加水 , 制得 253g 聚脲包覆水解稳定的 APP ,将 10g 产品分 别置于 10mL25 %及 60 ℃水中与未 MC 化 APP 相 比 ,水 溶 性 由 812 % 和 62 % 分 别 降 至 316 % 和 1413 %[9 ] 。添加该产品相应配方用于聚氨酯 ,阻燃 效果达 UL94V - 0 级 。
5 结语
将微胶囊技术运用于阻燃剂中 ,也是近年来发 展起来的一项新技术 ,该技术可从以下几个方面对 阻燃剂加以改善[8 ] 。( 1) 气 、液态阻燃剂经 MC 化 后变成固态阻燃剂 ,直接与聚合物掺混加工 。(2) 根 据所需的阻燃基料的种类来选择合适的囊材 ,使得 包囊该囊材的阻燃剂加入后增加与聚合物的相容 性 ,从而减少和消除阻燃剂对聚合物制品物理 、机械 性能的不利影响 。(3) 可以减少液体阻燃剂在聚合 物材料内部的迁移以及由于液体的挥发性而导致聚 合物材料中阻燃剂的损失 。(4) 可减少阻燃剂中有 毒成分在聚合物加工过程中的释放量 ,避免环境污 染 。(5) 可以屏蔽阻燃剂的刺激性气味并改变其色 泽 。(6) 可以改变阻燃剂的密度 、容积等物性 。
聚磷酸铵 PreniphorTM EPFR-APP222
聚磷酸铵Preniphor TM EPFR-APP(Ⅱ)---Preniphor TM EPFR-APP222简介：聚磷酸铵Preniphor TM EPFR-APP(Ⅱ) 为磷氮系膨胀型无机阻燃剂系列。
其中Preniphor TM EPFR-APP222是一款未经活化或包覆处理的高聚合度结晶Ⅱ型聚磷酸铵产品。
该产品P、N 阻燃元素含量高，热稳定性好，近乎中性，无毒低烟。
配合其它气源、碳源，以成炭、膨胀机理起到阻燃防火作用。
指标：外观白色粉末磷含量％ 31.0～32.0密度g/cm3 1.9 氮含量％ 14.0～15.0堆积密度g/ml 0.7 五氧化二磷含量％ 71.0～73.3聚合度≥1000 起始分解温度℃＞260PH值（25℃，10%悬浮液） 5.5～7.5 水溶性％＜0.5粘度（25℃，10%悬浮液）≤100 平均粒径μm ～10含水量％＜0.5 毒性和环境危害性未检出特点：1、起始分解温度高（＞260℃），热稳定性好；2、粘度小、分散性好；3、水溶性小、抗析出和耐迁移性能好；4、聚合度高（n≥1000），分子量分布范围窄，低聚体等小分子物质含量极低，电性能优异；5、Ⅱ型结构纯度高；6、阻燃元素含量高，粒径分布优异，阻燃效率好。
应用范围：Preniphor TM EPFR-APP222适用于膨胀型防火涂料；Preniphor TM EPFR-APP222也是最基础的产品，可以满足大部分应用领域；如有特殊要求，可以选择相对应的表面处理产品。
包装/储存：25kg/包；按一般化学品运输，储存于干燥阴凉处，避免阳光直晒。
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本文发布时间：2011年2月。
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新型阻燃剂之聚磷酸铵APP
应化0801班080370103 袁恒垒
聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)，1965年美国孟山都公司首先开发成功。
聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂
聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)，1965年美国孟山都公司首先开发成功。
聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。
在20世纪70年代初，日本、前西德、前苏联等开始大量生产，目前应用较为普遍。
我国从20世纪80年代开始研制该类产品，生产企业有几十家，主要用作阻燃剂。
聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐，按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种，其聚合度越高水溶性越小，反之则水溶性越大。
按其结构可以分为结晶形和无定形，结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性盐。
聚磷酸铵的分子通式为(NH4)(n+2)Pn0(3n+1)，当n为10 ～20时，为水溶性；当n大于20时，为难溶性。
聚磷酸铵已逐渐进入复混肥和液体肥料的生产，特别是在发达国家已得到广泛应用。
20世纪70年代初，美国TVA开发了用商品湿法磷酸(54%P205，质量分数)生产聚磷酸铵基础液体肥料，也就是将湿法磷酸浓缩成过磷酸，在管式反应器中与氨反应，生成高浓度聚磷酸铵，加水冷却生成品级为10-34-0的液肥产品。
基础液肥可与氮溶液、钾肥生产液体复混肥。
我国目前尚未有专业生产聚磷酸铵肥料的企业，其性状、组成及生产方法尚存在争议，一般认为作为肥料用聚磷酸铵应是短链全水溶的，包含磷酸铵、三聚磷酸铵和四聚磷酸铵等多种聚磷酸铵，
聚合度更高、链更长的聚磷酸铵只有少量存在；另有资料介绍，农用聚磷酸铵聚合度通常为5～18，且溶解性好，是液体肥料的主要品种。
农用聚磷酸铵目前在中国仅有少量生产，还未形成商品出售。
聚磷酸铵系无分支的长链聚合物，分子结构通式为(NH4)n+2PnO3n+1，当n足够大时，可写为(NH4)n+2PO3n+
聚磷酸铵的含磷量高达30%～32%，含氮为14%～16%。
这类阻燃剂最突出的特征是燃烧时的生烟量极低，不产生卤化氢。
由于聚磷酸铵热稳定性好，可替代磷酸铵。
聚磷酸铵为白色结晶或无定形微细粉末。
APP的水溶性和吸湿性随聚合物增加而降低。
国内按聚合度n的不同可分为水溶性(n=10～20，相对分子质量1000～2000)和水不溶性(n>20，相对分子质量大于2000)两种。
n可大于1000。
国外把n<100称为结晶相I聚磷酸铵(APPⅠ)，把n>1000的带支链的APP称为结晶相Ⅱ聚磷酸铵(APPⅡ)。
n<100的短链APP对水的敏感性(可水解性)比超长链(M>1000)APP 大，而后者的热稳定性和耐水解性较高。
长链APP在300℃以上才开始分解成磷酸和氨，而短链APP在150℃以上就开始分解。
常用的结晶态APP为水不溶性长链状聚磷酸铵盐。
APP含磷量大、含氮量高，磷氮体系产生协同效应，阻燃性好。
相对密度小，分散性好，化学稳定性好、消烟、毒性低。
APP的生产方法常用的有两种，
一种是磷酸-尿素热聚合法：
另一种是磷酸铵的尿素热聚法：聚合温度约为205～300℃，反应过程维持—定的氨分压，以防止APP分解。
APP广泛应用于膨胀型防火涂料、聚乙烯、聚丙稀、聚氨酯、环氧树脂、橡胶制品、纤维板及干粉灭火剂等，是一种使用安全的高效磷系非卤消烟阻燃剂。
APP在聚氨酯硬泡中有很高的阻燃性、尺寸稳定性、耐水解性和耐热性。
对硬质聚氨酯泡沫塑料的有毒和腐蚀性气体生成量，甚至可与未阻燃的同类材料媲美。
一氧化碳及氯化氢的生成量也比含卤聚氨酯泡沫塑料低得多。
聚磷酸铵具有膨胀阻燃功能，故更有利于降烟和抗滴落，虽然为固体，但易于在多元醇中分散。
一般来说，含较多聚酯多元醇的聚氨酯组分比聚醚多元醇组分更适合于用APP阻燃。
用量5～20份。
APP除适用于硬质聚氨酯泡沫塑料及聚酯软质聚氨酯泡沫塑料外，还适用于其他树脂、胶粘剂及涂料。
APP的毒性非常小，急件经口中毒数据(大鼠)LD50>10g/kg
A PP 在膨胀型阻燃体系中的研究较多, 该类阻燃剂已广泛的用于塑料、涂料、橡胶等的阻燃。
其中, 铵盐既可以作酸源又可以作气源, 而且同时含有P、N 两种元素, 有很好的阻燃效果。
以膨胀石墨(EG) 与A PP 复配组成膨胀型阻燃剂, 能使高密度聚乙烯(PE2HD) 的热稳定性增强, 分解温度达到400℃以上, 降解过程变缓,剩炭率增加, 样品生成连续致密的炭层;A PP 与EG 在质量比2∶1 和1∶3 时对PE2HD 显示出良好的阻燃协同作用, LO I 值分别达到30% 和32%;A PPöEG 对材料的力学性能的影响比其它膨胀型阻燃剂要小。
原因是A PP 受热分解产生的黏稠状聚磷酸与膨胀了的石墨炭形成连续、致密的炭层, 阻隔热、氧的传递并减少可燃性气体的挥发, 因此获得较好的阻燃效果。
用A PP、季戊四醇(PER )、三聚氰胺组成的混合型膨胀体系填充的电线电缆用聚丙烯(PP)时发现当A PP、PER、三聚氰胺的份数分别为23、14、13 时, 与未
阻燃的PP 相比, 点燃时间由24s增至36s、失重百分数由100% 减少为9412%、失重速率由0106g·s- 1减少为01024 g·s- 1、散热速率由119kw ·m - 2减少为6718 kw ·m - 2、氧指数值由1718% 增为3514%、燃烧产生的CO 由4116×1025减少为2104×1025, 表明它是提高PP耐燃性能的行之有效的无卤低烟阻燃剂。
聚氨酯包覆的磷酸二铵(DAHP) 用于织物的
聚氨酯涂层的阻燃时, 聚氨酯微胶囊化DAHP 的热稳定性增加, 特别是在聚氨酯与微胶囊化DAHP 的比例在60ö40 时, 用聚氨酯膜包覆的磷酸二铵有很好的阻燃性。
这种涂料的突出的优势在于用聚氨酯作包覆材料, 使得阻燃剂可以与涂料的基料很好地相容, 是一种持久的、有效的膨胀阻燃涂料。
季戊四醇、聚磷酸铵和三聚氰胺阻燃的膨胀型丙烯酸乳液防火涂料中, 季戊四醇、聚磷酸铵和三聚氰胺最佳配比为10～25∶50～65∶25～35, 添加量≥35% (占总量) 最佳。
按聚磷酸铵2110% , 三聚氰胺1015% , 季戊四醇315% , 钛白粉610% , 六偏磷酸钠410% , O P210 015% , 羧甲基纤维素315% , 去离子水2610% 苯丙乳液2510% 组成的防火涂料具有较好的装饰性和防火性苯丙乳液和硅溶胶按照4∶1 配成的复合基料加入聚磷酸铵6 份、季戊四醇1 份、三聚腈胺和氯化石蜡4 份配制的膨胀防火涂层具有很好的耐燃性、耐水性、耐久性。
A PP 对聚氨酯泡沫塑料有较好的阻燃作用,稀土金属氧化物Ce2O 3 (本身无明显阻燃作用) 与A PP 间存在协同作用, 最佳配比为A PP ∶Ce2O 3在11∶1～23∶1。
由于A PP 吸湿性很强, 在高温、高湿度的情况下就会使粒子离析, 降低其阻燃效能, 因此应提高A PP 的聚合度, 从根本上解决其吸湿性问题。