APP ПОЛИФОСФАТ АММОНИЯ

Полифосфат аммония APP — это неорганическая соль полифосфорной кислоты и аммиака, содержащая как цепи, так и, возможно, разветвления.
Химическая формула полифосфата аммония APP — H(NH4PO3)nOH, показывающая, что каждый мономер состоит из ортофосфатного радикала атома фосфора с тремя атомами кислорода и одним отрицательным зарядом, нейтрализованным катионом аммония, что оставляет две связи свободными для полимеризации.
В разветвленных случаях некоторые мономеры лишены аниона аммония и вместо этого связаны с тремя другими мономерами.
CAS: 68333-79-9
MF: H12N3O4P
MW: 149.086741
EINECS: 269-789-9

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 термостабильны, чем более длинные цепи (n > 1000), но короткие полимерные цепи (например, пиро-, триполи- и тетраполи-) более растворимы и демонстрируют увеличивающуюся растворимость с увеличением длины цепи.

Полифосфат аммония APP можно получить путем реакции концентрированной фосфорной кислоты с аммиаком.

Однако примеси железа и алюминия, растворимые в концентрированной фосфорной кислоте, образуют гелеобразные осадки или «шламы» в полифосфате аммония APP при pH от 5 до 7.
Другие металлические примеси, такие как медь, хром, магний и цинк, образуют гранулированные осадки.

Однако, в зависимости от степени полимеризации, полифосфат аммония APP может действовать как хелатирующий агент, чтобы удерживать определенные ионы металлов растворенными в растворе.

Полифосфат аммония APP используется в качестве пищевой добавки, эмульгатора (номер E: E545) и в качестве удобрения.
Полифосфат аммония APP также используется в качестве антипирена во многих областях применения, таких как краски и покрытия, а также в различных полимерах: наиболее важными являются полиолефины, и особенно полипропилен, где полифосфат аммония APP является частью вспучивающихся систем.
Смешивание с антипиренами на основе полифосфата аммония APP в полипропилене описано в.
Дополнительные области применения — термореактивные материалы, где полифосфат аммония APP используется в ненасыщенных полиэфирах и гелевых покрытиях (смеси APP с синергистами), эпоксидных смолах и полиуретановых отливках (вспучивающиеся системы).
Полифосфат аммония APP также применяется для огнестойких полиуретановых пен.

Полифосфат аммония APP, используемый в качестве антипирена в полимерах, имеет длинные цепи и особую кристалличность (форма II).
Они начинают разлагаться при 240 °C с образованием аммиака и фосфорной кислоты.
Фосфорная кислота действует как кислотный катализатор при дегидратации углеродсодержащих полиспиртов, таких как целлюлоза в древесине.
Фосфорная кислота реагирует со спиртовыми группами, образуя нестабильные при нагревании фосфатные эфиры.
Эфиры разлагаются с выделением углекислого газа и регенерацией фосфорнокислого катализатора.
В газовой фазе выделение негорючего углекислого газа помогает разбавить кислород воздуха и горючие продукты разложения горящего материала.
В конденсированной фазе образующийся углеродистый уголь помогает защитить базовый полимер от воздействия кислорода и лучистого тепла.
Использование в качестве вспучивающегося вещества достигается при сочетании с материалами на основе крахмала, такими как пентаэритрит и меламин, в качестве вспучивающих агентов.
Механизмы вспучивания и способ действия полифосфата аммония APP описаны в серии публикаций.

Полифосфат аммония APP представляет собой органическую соль полифосфорной кислоты и аммиака.
Как химическое вещество, полифосфат аммония APP нетоксичен, экологически чист и не содержит галогенов.
Полифосфат аммония APP чаще всего используется в качестве антипирена, выбор конкретной марки полифосфата аммония может определяться растворимостью, содержанием фосфора, длиной цепи и степенью полимеризации.
Длина цепи (n) этого полимерного соединения может быть линейной или разветвленной.
В зависимости от степени полимеризации существует два основных семейства полифосфата аммония: кристаллическая фаза I APP (или APP I) и кристаллическая фаза II APP (или APP II).
Фаза I APP имеет короткую и линейную цепь (n < 100), полифосфат аммония APP более чувствителен к воде (гидролиз) и менее термостабилен; фактически он начинает разлагаться при температурах выше 150 °C.
Второе семейство полифосфата аммония APP — это APP Phase II; который имеет высокую степень полимеризации, с n>1000, его структура сшита (разветвлена), и он является высококачественным негалогенированным антипиреном. Фаза II APP, полифосфат аммония, имеет более высокую термическую стабильность (разложение начинается примерно при 300 °C) и более низкую растворимость в воде, чем APP I.

Химические свойства полифосфата аммония APP
Плотность: 1,74 [при 20 ℃]
Давление пара: 0,076 Па при 20 ℃
Температура хранения: −20 °C
Растворимость: водная кислота (слегка)
Форма: твердая
Цвет: от белого до грязно-белого
InChI: InChI=1S/3H3N.H3O4P/c;;;1-5(2,3)4/h3*1H3;(H3,1,2,3,4)
InChIKey: ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N
LogP: -2,148 (оценка)
Ссылка на базу данных CAS: 68333-79-9
Система реестра веществ Агентства по охране окружающей среды: APP Полифосфат аммония (68333-79-9)

Применение
Полифосфат аммония APP — это специализированный химикат, который находит множество различных применений в ключевых отраслях промышленности.
Полифосфат аммония APP — это экологически чистый и не содержащий галогенов антипирен.
Полифосфат аммония APP — это основной компонент многих вспучивающихся антипиреновых систем: покрытий, красок и конструкционных пластиков.
Полифосфат аммония APP используется для приготовления 20% фосфор/азотсодержащих антипиренов, его можно использовать отдельно или в сочетании с другими материалами для огнестойкой обработки текстиля, бумаги, волокон и древесины.
Специальная обработка может использоваться для приготовления 50% высококонцентрированных огнестойких составов, необходимых для специальных применений.
Наиболее распространенные удобрения на основе полифосфата аммония имеют состав N-P2O5-K2O (азот, фосфор и калий) 10-34-0 или 11-37-0.
Удобрения APP на основе полифосфата аммония обладают преимуществом высокого содержания питательных веществ в прозрачной, не содержащей кристаллов жидкости, которая остается стабильной в широком диапазоне температур и хорошо хранится в течение длительного времени.
Множество других питательных веществ хорошо смешиваются с удобрениями на основе полифосфата, что делает их отличными носителями микроэлементов, обычно необходимых растениям.
Полифосфат аммония APP используется для приготовления ряда высокоэффективных расширяющихся огнестойких покрытий, используемых в строительной промышленности, на кораблях, поездах, кабелях и т. д.
Также подходит для огнестойкой обработки древесины, фанеры, древесноволокнистых плит, бумаги, волокон.

Полифосфат аммония APP — это жидкие удобрения с составом до 11-37-0, полученные путем реакции безводного аммиака с суперфосфорной кислотой.
Суперфосфорная кислота производится путем концентрирования обычной кислоты мокрого процесса до концентрации P2O5 78%.
Гранулированные полифосфаты, подходящие для объемного смешивания, производятся путем реакции аммиака с обычной кислотой мокрого процесса с содержанием 52% P2O5 и использования тепла реакции для отгонки воды с получением расплава фосфата 10-43-0, с примерно 40% фосфора в форме полифосфата.

Полифосфат аммония APP, используемый в качестве антипиренов в полимерах, имеет длинные цепи и особую кристалличность (форма II).
Они начинают разлагаться при 240 °C с образованием аммиака и полифосфорной кислоты.
Фосфорная кислота действует как катализатор при дегидратации полиспиртов на основе углерода, таких как целлюлоза в древесине.
Фосфорная кислота реагирует со спиртовыми группами с образованием нестабильных при нагревании фосфатных эфиров.
Эфиры разлагаются с выделением диоксида углерода и регенерацией катализатора фосфорной кислоты.
В газовой фазе выделение негорючего диоксида углерода помогает разбавить кислород воздуха и горючие продукты разложения горящего материала.
В конденсированной фазе образующийся углеродистый уголь помогает защитить базовый полимер от воздействия кислорода и лучистого тепла, тем самым предотвращая пиролиз субстрата.
Использование в качестве вспучивающегося вещества достигается при сочетании с полиспиртами, такими как пентаэритрит и меламин, в качестве вспенивающего агента.
Механизмы вспучивания и способ действия полифосфата аммония APP описаны в серии публикаций.
Благодаря своему некритичному токсикологическому и экологическому профилю полифосфат аммония APP имеет потенциал для широкой замены галогенсодержащих антипиренов в ряде применений, таких как гибкая и жесткая полиуретановая пена и термопластики.

Сельскохозяйственное использование
Удобрение полифосфат аммония APP является уникальным жидким азотно-фосфорным удобрением, производимым в России только компанией «ФосАгро».
Максимальная доступность фосфора и его усвоение растениями по сравнению с традиционными твердыми фосфорными удобрениями, особенно на почвах с высоким содержанием карбоната кальция.
Полифосфат аммония APP обеспечивает повышение урожайности различных культур при внекорневой подкормке.
Полифосфат аммония APP наиболее эффективен в условиях сухой погоды.
Полифосфат аммония APP легко хранить на фермах.