環保阻燃劑聚磷酸銨的五大性質
- 發布時間：2019-05-06 05-06 09:57 作者：康阜新材料
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聚磷酸銨（APP）是一種性能優良的阻燃劑，APP的磷含量和含氮量都很高，它們之間存在P-N協同效應，因而具有較高的阻燃效能。它的熱穩定性好（分解溫度高于250℃，在約750℃下完全分解）。在水中溶解度低，產品近于中性，能與許多其它阻燃劑進行復配提供其阻燃性和實施性能，發煙量不大，毒性小（LD50>10g/kg），是典型的“環保型阻燃劑”。
下面淺談幾個與APP有關的性質
1，溶解性
APP的溶解度受多個因素的影響，如與水的比例、溫度的高低、APP晶型結構類型、聚合度和顆粒度大小、溶解的時間、攪拌情況等，因而溶解度數據在文獻中出入較大。
通常，隨著APP顆粒度微細化，溶解度增大；溶解時間加長，溶解度加大；聚合度增大，水溶性降低。
APP溶解于水中后生成NH4﹢,后者可以與水中其它陽離子發生交換反應，從而引起溶解度的變化，有時甚至形成膠狀物。例如，在25℃下用含有0.5g NaCl 的100g水去溶解APP，可溶解5g APP;當改用蒸餾水時，僅能溶解0.15g APP.
APP的溶解度是指它在水中的溶解性能，它在常見的極性溶劑（如二甲基甲酰胺、六甲基磷酸三酰胺）中是不溶解的。
2，吸濕性及水解作用
無機化合物都有一定的吸濕性，APP也不例外。
吸濕性是一種表面現象，隨著比表面積的增加，即隨著顆粒度的微細化，吸濕性隨之增加。此外，不同晶型結構APP由于表面結構的不同，吸濕性也有差別。通常Ⅰ型結構APP表面粗糙，Ⅱ型結構APP表面圓滑，因而前者的吸濕性大于后者。
吸濕性隨著APP聚合度增大而下降。隨著聚合度增加，-P-O-P-鏈長加長，鏈間作用力加大，聚集狀態趨于緊密化，從而使吸濕性下降。
隨著吸濕作用的進行，表面部分APP溶于吸著的水分中。溶于水分中的APP逐漸發生水解反應，從而使APP阻燃材料的阻燃性逐漸消失。對于APP以溶液狀態使用阻燃劑（如用于織物處理含APP阻燃劑、水基防火涂料以及含APP森林滅火劑），要引起注意。
水解反應隨著顆粒度、溫度和pH值改變而變化。溫度上升，pH值下降，水解反應速度加快。當顆粒度由1mm增加至3mm時，水解反應速度降至原來的1.3~1/2.
3，熱穩定性
APP作為阻燃劑的一個優良特性是熱穩定性好，分解溫度大于250℃。
膨脹型防火涂料及膨脹型阻燃體系中的APP對熱穩定性提出了特殊的要求。首先要求其熱分解溫度的起始溫度高，而后期則要求其迅速分解，形成的聚磷酸銨立即起到催化脫水炭化的作用。
以presafer 的EPFR-APP222H為例， 1%熱失重，約280℃。10%熱失重，約350℃。
4，氨分壓
在APP中氨的平衡蒸汽壓是關系到其穩定度性的一個指標。氨的分壓大，則容易分解。根據早期的研究顯示，它和溫度之間有如下關系：
P=(8.207-3230/T)X133.3
P為氨的平衡蒸汽壓，Pa； T為熱力學溫度。
該式所得值與實測值之間平均偏差3%。
5，加工性能
加工性能通常指APP與基材的相容性、分散性以及所得阻燃材料的力學性質（主要指強度因子），但是隨著APP應用于防火涂料和合成材料等領域，還要求其在水介質和各種有機介質中的粘度要低，因此粘度值是限制其應用的一個重要因素。
從理論上來說，APP在水介質和有機介質中的黏度與APP鏈的形狀（舒展、卷曲、有小的支鏈）、聚合度分散程度等因素有關，關系較為復雜。若聚合度分散程度大。則其黏度值大。當APP應用于聚酯或聚氨酯中時，也要求其盡可能低的黏度，以便順利地進行操作。
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