[發(fā)明專(zhuān)利]磷酸脲路線(xiàn)制備結(jié)晶Ⅰ型聚磷酸銨的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010234688.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101898756A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉夠生;李佳;于建國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C01B25/40
• 分類(lèi)號(hào): C01B25/40
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• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及聚磷酸銨制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種磷酸脲路線(xiàn)制備結(jié)晶I型聚磷酸銨制備方法。

【背景技術(shù)】

結(jié)晶I型聚磷酸銨的生產(chǎn)方法主要有以下幾種：(1)磷酸與尿素聚合法，此法是工業(yè)生產(chǎn)中合成結(jié)晶I型聚磷酸銨的最常用方法，也是國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)采用的方法，該方法采用工業(yè)磷酸濃度為80-85％，由于水的存在生產(chǎn)的產(chǎn)品一般聚合度為20-30，而且采用尿素作縮合劑，尿素高溫分解產(chǎn)生大量的氨和二氧化碳?xì)怏w，使得反應(yīng)過(guò)程中大量發(fā)泡而造成溢料，另外還需設(shè)置較大的廢氣回收裝置；(2)磷酸二氫銨與尿素的縮合，例如，1968年的美國(guó)專(zhuān)利US3397035，Shen?C?Y等以磷酸二氫銨為原料、尿素為氨化縮合劑生產(chǎn)聚磷酸銨，該法在生產(chǎn)過(guò)程中物料牢牢地粘在反應(yīng)器壁上，致使卸料困難，或者產(chǎn)品顏色發(fā)黃，不易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和客戶(hù)的要求。

專(zhuān)利ZL200410079634.7公開(kāi)了一種聚磷酸銨的方法，該方法以聚磷酸為原料，由于聚磷酸一般是以黃磷為原料制得，存在高成本、高能耗的問(wèn)題，且聚磷酸腐蝕性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求高。另外該法在反應(yīng)過(guò)程中放熱較大，反應(yīng)體系粘度大，熱量移除困難。

發(fā)明專(zhuān)利CN101519197A公開(kāi)了一種制備高聚合度結(jié)晶I型聚磷酸銨的方法，以磷酸脲、磷酸二氫銨和尿素為原料，摩爾比為1∶(0～5.5)∶(0.2～8.0)，反應(yīng)溫度200～320℃，反應(yīng)壓力0.06～0.12MPa，反應(yīng)時(shí)間60～150min。

發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)CN101602502A公開(kāi)了一種制備結(jié)晶I型聚磷酸銨的方法，以工業(yè)級(jí)磷酸二氫銨為原料，加入縮聚劑和含鐵或/和鎂的添加劑，180-280℃進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間30-150min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)以磷酸脲為原料，克服了使用聚磷酸存在的高成本、高能耗、高污染問(wèn)題；

(2)不必使用縮合劑，僅使用磷酸脲一種反應(yīng)原料；

(3)反應(yīng)溫度較低，操作壓力較低，卸料容易，生產(chǎn)過(guò)程容易控制；

(3)以磷酸脲為原料，有效的解決了常規(guī)方法以磷酸為反應(yīng)原料時(shí)的磷酸運(yùn)輸問(wèn)題，原料運(yùn)輸和貯存更安全、更方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種以磷酸脲為主要原料，在氨氣存在下制備結(jié)晶I型聚磷酸銨的方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其具體步驟為：

(1)在反應(yīng)器中加入磷酸脲，加熱至160～260℃，維持5～30min；

(2)繼續(xù)升溫至200～280℃通入氨氣，氨氣分壓0.02～0.04Mpa，每公斤物料氨氣流量0.3～1.0L/min，保溫反應(yīng)0.5-1.5小時(shí)；

(3)冷卻出料，粉碎，即可得到結(jié)晶I型聚磷酸銨。

采用X射線(xiàn)衍射，對(duì)得到的聚磷酸銨晶型進(jìn)行檢測(cè)，所用的儀器為D/MAX2550VB/PC型轉(zhuǎn)靶X射線(xiàn)多晶衍射儀CuK檢測(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：本發(fā)明提供了另一種制備結(jié)晶I型聚磷酸銨的方法，豐富了制備所需的原料，制備過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制，原料運(yùn)輸更安全、更方便。

【附圖說(shuō)明】

圖1是本發(fā)明制備的結(jié)晶I型聚磷酸銨的X射線(xiàn)衍射圖。

【具體實(shí)施方式】

以下提供本發(fā)明制備結(jié)晶I型聚磷酸銨的方法的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1

在反應(yīng)釜中加入磷酸脲，加熱至180℃，維持30min，繼續(xù)升溫至260℃通入氨氣，氨氣分壓0.02Mpa，氨氣流量0.5L/min，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，之后經(jīng)固化、冷卻、破碎、得到結(jié)晶I型聚磷酸銨。

實(shí)施例2

在反應(yīng)釜中加入磷酸脲，加熱至160℃，維持20min，繼續(xù)升溫至250℃通入氨氣，氨氣分壓0.02Mpa，氨氣流量0.3L/min，保溫反應(yīng)1小時(shí)，之后經(jīng)固化、冷卻、破碎、得到結(jié)晶I型聚磷酸銨

實(shí)施例3

在反應(yīng)釜中加入磷酸脲，加熱至200℃，維持15min，繼續(xù)升溫至250℃通入氨氣，氨氣分壓0.04Mpa，氨氣流量0.8L/min，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，之后經(jīng)固化、冷卻、破碎、得到結(jié)晶I型聚磷酸銨。

實(shí)施例4

在反應(yīng)釜中加入磷酸脲，加熱至180℃，維持10min，繼續(xù)升溫至260℃通入氨氣，氨氣分壓0.02Mpa，氨氣流量1.0L/min，保溫反應(yīng)0.5小時(shí)，之后經(jīng)固化、冷卻、破碎、得到結(jié)晶I型聚磷酸銨。

實(shí)施例5