POLYPHOSPHATE D'AMMONIUM

Le polyphosphate d'ammonium est un retardateur de flamme écologique, non toxique et sans halogène, chimiquement, le polyphosphate d'ammonium est un sel organique d'acide polyphosphorique et d'ammoniac. Le polyphosphate d'ammonium produit commercialement par Clariant, (ancien secteur d'activité de Hoechst AG), Budenheim et d'autres sources est un sel inorganique d'acide polyphosphorique et d'ammoniac contenant les deux chaînes et éventuellement des ramifications. Sa formule chimique est [NH4 PO3] n (OH) 2 montrant que chaque monomère est constitué d'un radical orthophosphate d'un atome de phosphore avec trois oxygènes et une charge négative neutralisée par un cation ammonium laissant deux liaisons libres de polymériser. Dans les cas ramifiés, certains monomères sont dépourvus de l'anion ammonium et se lient à la place à trois autres monomères.
Les propriétés du polyphosphate d'ammonium dépendent du nombre de monomères dans chaque molécule et dans une certaine mesure de la fréquence à laquelle il se ramifie. Les chaînes plus courtes (n <100) sont plus sensibles à l'eau et moins stables thermiquement que les chaînes plus longues (n> 1000), mais les chaînes polymères courtes (par exemple pyro-, tripoly- et tétrapoly-) sont plus solubles et montrent une solubilité croissante avec l'augmentation de la chaîne longueur.
Le polyphosphate d'ammonium peut être préparé en faisant réagir de l'acide phosphorique concentré avec de l'ammoniac. Cependant, les impuretés de fer et d'aluminium, solubles dans l'acide phosphorique concentré, forment des précipités gélatineux ou «boues» dans le polyphosphate d'ammonium à un pH compris entre 5 et 7. D'autres impuretés métalliques comme le cuivre, le chrome, le magnésium et le zinc forment des précipités granulaires. Cependant, selon le degré de polymérisation, le polyphosphate d'ammonium peut agir comme un agent chélatant pour maintenir certains ions métalliques dissous en solution. Le polyphosphate d'ammonium est utilisé comme additif alimentaire, émulsifiant (numéro E: E545) et comme engrais. Pendant des années, il a été institué comme un engrais efficace, avec une bonne solubilité dans l'eau et des capacités de dissolution rapide. Non seulement cela, mais ses deux bases moléculaires, l'ammonium et le phosphate, sont des minéraux essentiels pour une croissance saine et soutenue des plantes. Il le fait en aidant la plante à convertir les nombreux nutriments qu'elle contient en «éléments constitutifs» de la croissance. Le polyphosphate d'ammonium est également utilisé comme retardateur de flamme dans de nombreuses applications telles que les peintures et les revêtements, et dans une variété de polymères: les plus importants sont les polyoléfines, et en particulier le polypropylène, où le polyphosphate d'ammonium (APP) fait partie des systèmes intumescents. Le mélange avec des retardateurs de flamme à base de polyphosphate d'ammonium dans du polypropylène est décrit dans. D'autres applications sont les thermodurcissables, où le polyphosphate d'ammonium est utilisé dans des polyesters insaturés et des gelcoats (mélanges de polyphosphate d'ammonium avec des synergistes), des époxydes et des moulages de polyuréthane (systèmes intumescents). Le polyphosphate d'ammonium est également appliqué aux mousses de polyuréthane ignifuges.
Les polyphosphates d'ammonium utilisés comme retardateurs de flamme dans les polymères ont de longues chaînes et une cristallinité spécifique (forme II). Ils commencent à se décomposer à 240 ° C pour former de l'ammoniaque et de l'acide phosphorique. L'acide phosphorique joue le rôle de catalyseur acide dans la déshydratation des polyalcools à base de carbone, tels que la cellulose du bois. L'acide phosphorique réagit avec les groupes alcool pour former des esters phosphates instables à la chaleur. Les esters se décomposent pour libérer du dioxyde de carbone et régénérer le catalyseur d'acide phosphorique. En phase gazeuse, la libération de dioxyde de carbone non inflammable aide à diluer l'oxygène de l'air et les produits de décomposition inflammables du matériau en combustion. Dans la phase condensée, le charbon carboné résultant aide à protéger le polymère sous-jacent de l'attaque de l'oxygène et de la chaleur radiante. L'utilisation comme intumescent est obtenue lorsqu'elle est combinée avec des matériaux à base d'amidon tels que le pentaérythritol et la mélamine comme agents d'expansion. Les mécanismes d'intumescence et le mode d'action du polyphosphate d'ammonium sont décrits dans une série de publications.
 Le polyphosphate d'ammonium est un composé stable et non volatil. Au contact de l'eau, le polyphosphate d'ammonium s'hydrolyse lentement en phosphate de monoammonium (orthophosphate). Des températures plus élevées et une exposition prolongée à l'eau accéléreront l'hydrolyse. Le polyphosphate d'ammonium à longue chaîne commence à se décomposer à des températures supérieures à 300 ° C en acide polyphosphorique et en ammoniaque. Le polyphosphate d'ammonium à chaîne courte commencera à se décomposer à des températures supérieures à 150 ° C.
 Il existe deux grandes familles de polyphosphates d'ammonium: le polyphosphate d'ammonium de phase cristal I (polyphosphate d'ammonium I) et le polyphosphate d'ammonium de phase II cristal (polyphosphate d'ammonium II).
 Le polyphosphate d'ammonium de phase cristalline I (APP I) est caractérisé par une longueur de chaîne linéaire variable, montrant une température de décomposition plus basse (environ 150 ° C) et une solubilité dans l'eau plus élevée que le polyphosphate d'ammonium de phase II cristal. La structure générale du polyphosphate d'ammonium est donnée ci-dessous.
Dans le polyphosphate d'ammonium I, n (nombre d'unités phosphate) est généralement inférieur à 100.
 Polyphosphate d'ammonium cristal de phase II (APP II)
Comme indiqué ci-dessous, la structure du polyphosphate d'ammonium II est réticulée / ramifiée. Le poids moléculaire est beaucoup plus élevé que le polyphosphate d'ammonium I avec une valeur «n» supérieure à 1000. Le polyphosphate d'ammonium II a une stabilité thermique plus élevée (la décomposition commence à environ 300 ° C) et une solubilité dans l'eau inférieure à celle du polyphosphate d'ammonium I.
Lorsque du plastique ou d'autres matériaux contenant du polyphosphate d'ammonium sont exposés à un incendie ou à une chaleur accidentels, l'ignifuge commence à se décomposer, généralement en acide phosphorique polymère et en ammoniac. L'acide polyphosphorique réagit avec les groupes hydroxyle ou d'autres groupes d'un synergiste en un ester de phosphate non stable. Dans l'étape suivante, la déshydratation de l'ester phosphate suit. Une mousse de carbone s'accumule en surface contre la source de chaleur (carbonisation). La barrière de carbone agit comme une couche isolante, empêchant une nouvelle décomposition du matériau.
L'ajout de produits synergiques tels que les dérivés du pentaérythritol, les glucides et les agents spumifiques (mélamine, etc.) améliorera considérablement les performances ignifuges du polyphosphate d'ammonium. Budenheim propose des systèmes synergiques prémélangés, qui contiennent un mélange optimisé de polyphosphate d'ammonium II, d'agents de carbonisation et de gonflement dans une formulation bien équilibrée.
Le polyphosphate d'ammonium est un composé polymère ramifié ou linéaire avec un degré variable de polymérisation (n). Généralement, le polyphosphate d'ammonium à faible degré de polymérisation (n ≤ 100, forme cristalline I) est hydrosoluble ou sensible à l'eau, tandis que le polyphosphate d'ammonium à chaînes plus longues (n ≥ 1000, forme cristalline II) présente une très faible solubilité dans l'eau (<0,1 g / 100 ml). En général, le polyphosphate d'ammonium à longue chaîne commence à se dégrader à une température supérieure à 300 ° C, générant de l'ammoniac et de l'acide polyphosphorique, tandis que celui à chaîne courte commence à se décomposer à 150 ° C. Ainsi, le choix du polyphosphate d'ammonium comme retardateur de flamme dépend fortement de la température de traitement des matériaux. Lorsque du polyphosphate d'ammonium est ajouté dans un matériau polymère contenant des éléments oxygène et / ou azote, le charbon peut se former. À haute température, le polyphosphate d'ammonium se dégrade pour créer des groupes hydroxyle acides libres et former de l'ultraphosphate et de l'acide polyphosphorique, qui peuvent catalyser la réaction de déshydratation des polymères pour produire des résidus de charbon.
Le polyphosphate d'ammonium est un matériau inorganique non réactif, compatible avec de nombreux polymères. Cependant, comme indiqué sous "stabilité thermique", les températures de traitement limitent l'application du polyphosphate d'ammonium. La température de traitement maximale est de 230 ° C. De plus, le polyphosphate d'ammonium ne doit pas être traité à un pH> 7, car de l'ammoniac sera libéré. Selon le revêtement, le polyphosphate d'ammonium peut avoir différentes valeurs de pH entre 5 et 8. Pour les applications sensibles au pH, nos produits revêtus de mélamine peuvent être utilisés. Bien que le polyphosphate d'ammonium II (FR ait une très faible solubilité dans l'eau (<0,5 g / 100 ml), dans certaines applications, une solubilité encore plus faible est exigée. Différents revêtements de polyphosphate d'ammonium peuvent atteindre des solubilités dans l'eau plus faibles et une meilleure durabilité dans des conditions humides. . La performance FR n'est pas affectée par le revêtement. Le polyphosphate d'ammonium Phase II a une bonne stabilité thermique> 300 ° C Cependant, en combinaison avec d'autres produits chimiques (par exemple, promoteur de charbon, agent gonflant dans les mélanges intumescents) et sous la contrainte mécanique et le cisaillement pendant extrusion, le polyphosphate d'ammonium est limité à des températures de traitement comprises entre 190 et 210 ° C.Dans des conditions trop drastiques, la décomposition du polyphosphate d'ammonium se produira avec une odeur d'ammoniaque.Toutefois, les températures pour l'extrusion du PP / PE sont bien adaptées à la fenêtre de traitement de polyphosphate d'ammonium. Avec une charge de 18-25% d'un mélange intumescent à base de polyphosphate d'ammonium, un V0 (UL 94, 1,6 mm) et des épaisseurs de 0 .8 mm peuvent être atteints.
UTILISATIONS FONCTIONNELLES: séquestrant, émulsifiant
 Application
 Période: automne, printemps
 Méthode: pendant et avant le semis
 Sols: Tous les sols
-des revêtements ignifuges intumescents, pour polyoléfines (polypropylène, polyester et polyoléfines thermoplastiques)
-mousses de polyuréthane (dures, élastiques et TPU)
-résines thermodurcissables (époxy, polyesters phénoliques et insaturés)
-thermoplastique, revêtements textiles, peintures, contreplaqué.
Le polyphosphate d'ammonium est utilisé comme retardateur de flamme dans de nombreuses applications telles que les peintures et les revêtements, et dans une variété de polymères: les plus importants sont les polyoléfines, et en particulier le polypropylène, où le polyphosphate d'ammonium fait partie des systèmes intumescents. Le mélange avec des retardateurs de flamme à base d'APP dans le polypropylène est décrit dans. D'autres applications sont les thermodurcissables, où le polyphosphate d'ammonium est utilisé dans des polyesters insaturés et des gelcoats (mélanges de polyphosphate d'ammonium avec synergistes), des époxydes et des pièces moulées en polyuréthane (systèmes intumescents).
Le polyphosphate d'ammonium est un produit chimique spécialisé qui trouve de nombreuses utilisations différentes dans des industries clés.
Le polyphosphate d'ammonium est un retardateur de flamme respectueux de l'environnement et sans halogène. C'est le constituant principal de nombreux systèmes ignifuges intumescents: revêtements, peintures et plastiques techniques. Il est utilisé pour préparer des ignifugeants contenant 20% de phosphore / azote, il peut être utilisé seul ou en association avec d'autres matériaux dans le traitement ignifuge des textiles, papiers, fibres et bois. Un traitement spécial peut être utilisé pour préparer des formulations ignifuges à haute concentration à 50% requises pour des applications spéciales.
Les engrais polyphosphates d'ammonium les plus courants ont une composition N-P2O5-K2O (azote, phosphore et potassium) de 10-34-0 ou 11-37-0. Les engrais polyphosphates offrent l'avantage d'une teneur élevée en nutriments dans un fluide clair et sans cristaux qui reste stable dans une large plage de températures et se conserve bien pendant de longues périodes. Une variété d'autres nutriments se mélangent bien aux engrais polyphosphatés, ce qui en fait d'excellents porteurs de micronutriments généralement nécessaires aux plantes.
Le phosphate d'ammonium, avec ses propriétés de type sel et ses composés comprenant l'ammoniac, est utilisé dans de nombreux domaines différents. L'un d'eux peut vous surprendre - il est souvent utilisé en pâtisserie comme agent levant. Dans ce cas, la chaleur du four fait que le composé devient un gaz et s’évapore, laissant derrière lui un produit aéré sans résidu d’ammoniac. Il est même répertorié comme ingrédient dans de nombreux produits de boulangerie commerciaux. Non seulement le phosphate d’ammonium peut aider à nourrir les humains, mais il est également utilisé pour nourrir les plantes. Pendant des années, il a été institué comme un engrais efficace, avec une bonne solubilité dans l'eau et des capacités de dissolution rapide. Non seulement cela, mais ses deux bases moléculaires, l'ammonium et le phosphate, sont des minéraux essentiels pour une croissance saine et soutenue des plantes. Il le fait en aidant la plante à convertir les nombreux nutriments qu'elle contient en «éléments constitutifs» de la croissance. De plus, les engrais contenant du phosphate d'ammonium aident souvent également à ajouter de l'azote au sol environnant, ce qui favorise davantage la croissance et le développement des racines. Sa solubilité permet une libération rapide dans les sols, ce qui profite aux plantes plus récentes et aux plantes qui ont besoin de revitalisation.
Une utilisation moins connue mais tout aussi importante du phosphate d'ammonium est en tant qu'ingrédient dans les extincteurs à poudre chimique. Ces types sont ceux que l'on trouve généralement dans les endroits très fréquentés tels que les maisons, les bureaux et les écoles. Cette application utilise le phosphate d'ammonium monobasique et, lorsqu'elle est pulvérisée sur le feu, elle recouvre la source de combustible, étouffant efficacement les flammes. Dans le même ordre d'idées, il est également utilisé comme composant dans les applications nécessaires aux ignifugeants.
Les polyphosphates d'ammonium utilisés comme retardateurs de flamme dans les polymères ont de longues chaînes et une cristallinité spécifique (forme II). Ils commencent à se décomposer à 240 ° C pour former de l'ammoniaque et de l'acide polyphosphorique. L'acide phosphorique joue le rôle de catalyseur dans la déshydratation des polyalcools à base de carbone, comme la cellulose du bois. L'acide phosphorique réagit avec les groupes alcool pour former des esters phosphates instables à la chaleur. Les esters se décomposent pour libérer du dioxyde de carbone et régénérer le catalyseur d'acide phosphorique. En phase gazeuse, la libération de dioxyde de carbone non inflammable aide à diluer l'oxygène de l'air et les produits de décomposition inflammables du matériau en combustion. Dans la phase condensée, le charbon carboné résultant aide à protéger le polymère sous-jacent de l'attaque par l'oxygène et la chaleur radiante, empêchant ainsi la pyrolyse du substrat. L'utilisation comme intumescent est obtenue lorsqu'elle est combinée avec des polyalcools tels que le pentaérythritol et la mélamine comme agent d'expansion. Les mécanismes d'intumescence et le mode d'action du polyphosphate d'ammonium sont décrits dans une série de publications. En raison de son profil toxicologique et environnemental non critique, le polyphosphate d'ammonium a le potentiel de remplacer largement les ignifuges halogènes dans une série d'applications telles que la mousse PUR flexible et rigide et les thermoplastiques.
Le mélange avec des retardateurs de flamme à base d'APP dans le polypropylène est décrit dans. D'autres applications sont les thermodurcissables, où le polyphosphate d'ammonium est utilisé dans des polyesters insaturés et des gelcoats (mélanges de polyphosphate d'ammonium avec synergistes), des époxydes et des pièces moulées en polyuréthane (systèmes intumescents). Le polyphosphate d'ammonium est également appliqué aux mousses de polyuréthane ignifuges. Les polyphosphates d'ammonium utilisés commercialement comme retardateurs de flamme dans les polymères ont de longues chaînes et une cristallinité spécifique (forme II). Ils commencent à se décomposer à 240 ° C pour former de l'ammoniac et du phosphate d'ammonium.
Le polyphosphate d'ammounium agit comme un catalyseur acide dans la déshydratation des poly-alcools à base de carbone, tels que la cellulose du bois. Le polyphosphate d'ammonium réagit avec les groupes alcool pour former des esters phosphates instables à la chaleur. Les esters se décomposent pour libérer du dioxyde de carbone et régénérer le catalyseur au phosphate d'ammonium. En phase gazeuse, la libération de dioxyde de carbone non inflammable aide à diluer l'oxygène de l'air et les produits de décomposition inflammables du matériau en combustion.
Dans la phase condensée, le charbon carboné résultant aide à protéger le polymère sous-jacent de l'attaque de l'oxygène et de la chaleur radiante.
L'utilisation comme intumescent est obtenue lorsqu'elle est combinée avec des matériaux à base d'amidon tels que le pentaérythritol et la mélamine comme agent d'expansion.
Le polyphosphate d'ammonium (APP), en tant qu'ignifuge inorganique au phosphore avec effet intumescent synergique azote-phosphore, présente les avantages de la stabilité thermique et de l'effet durable. L'APP peut également améliorer les propriétés mécaniques du matériau, il est donc souvent utilisé avec d'autres ignifuges et l'ignifuge APP le plus couramment étudié par les chercheurs est la forme II, dont le degré de polymérisation est supérieur à 1000.
Coutumes:
1. utilisé comme retardateur de flamme pour les fibres ignifuges, le bois, les plastiques, les revêtements ignifuges, etc.
2. utilisé comme engrais
3. utilisé comme ignifuge de type additif inorganique pour la fabrication de revêtements ignifuges, de plastiques ignifuges et de produits en caoutchouc ignifuges
4. utilisé comme agent améliorant les tissus; émulsifiant; stabilisateur; agent chélatant; levure alimentaire; aide au décapage; agent liant l'eau
5. utilisé dans le fromage
Agricole: Relatif à l'agriculture, y compris l'élevage et l'élevage d'animaux et la culture des cultures
Médicament: Produit médicamenteux ou lié à la fabrication de médicaments; modifié par un vétérinaire, un animal ou un animal domestique si indiqué par la source
Aliments: Aliments destinés à la consommation humaine, n'inclut pas les additifs alimentaires Comprend également la fabrication d'aliments, les installations liées aux aliments (avec les modificateurs appropriés)
Fabrication, agrochimie: produits chimiques agricoles utilisés sur une variété de cultures
Fabrication, engrais: engrais à usage grand public ou industriel et fabrication d'engrais
Fabrication, pesticide: substances utilisées pour prévenir, détruire ou atténuer les ravageurs
Pesticide, ingrédient inerte: Ingrédients inertes dans un pesticide
Propriétés:
-haut degré de polymérisation
-bonne résistance à la chaleur
-faible hygroscopicité.
-Ce produit est un ignifuge inorganique très efficace.
 Avantages
-Permet un large délai pour l'application
-Ne nécessite aucune humidité pour se dissoudre en raison de sa forme liquide
-Assure une nutrition prolongée en phosphore
-Fournit une grande efficacité d'un engrais phosphaté
-Fournit une utilisation efficace à faibles doses
-Convient pour l'application foliaire et racinaire
Le polyphosphate d'ammonium est le sel d'ammonium de l'acide phosphorique. C'est un ignifuge de poids moléculaire élevé. Pour obtenir un effet synergique, du polyphosphate d'ammonium est ajouté à la formulation des revêtements ignifuges avec du pentaérythritol ou de la mélamine. ETS Group of Companies propose des fournitures de polyphosphate d'ammonium pour l'industrie des peintures et vernis et la production de revêtements destinés à être utilisés dans la production de produits finis tels que:
 -des revêtements ignifuges intumescents, pour polyoléfines (polypropylène, polyester et polyoléfines thermoplastiques)
-mousses de polyuréthane (dures, élastiques et TPU)
-résines thermodurcissables (époxy, polyesters phénoliques et insaturés)
-thermoplastique
-des revêtements textiles
-des peintures
-contre-plaqué
-Polyphosphate d'ammonium Exflam APP-201
-Polyphosphate d'ammonium Kylin APP-201