[發(fā)明專利]一種Ⅱ型聚磷酸銨的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611164228.X
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106586997B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王榮軍;吳健泳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海普信高分子材料有限公司
• 主分類號: C01B25/40
• 分類號: C01B25/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種Ⅱ型聚磷酸銨的制備方法：通過加入氨離子液，避免了通入氨氣對工藝裝置造成的不利影響，離子液使熔融聚合的反應(yīng)熱降低，使Ⅱ型聚磷酸銨的聚合反應(yīng)更均勻，反應(yīng)平穩(wěn)，合成過程溫度容易控制，合成的產(chǎn)品聚合度得到提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚磷酸銨的制備方法，尤其是一種Ⅱ型聚磷酸銨的制備方法。

背景技術(shù)

目前聚磷酸銨產(chǎn)品中應(yīng)用較廣泛的I和Ⅱ型。但是I型APP容易發(fā)生吸濕現(xiàn)象。而Ⅱ型APP由于結(jié)構(gòu)原因，不易發(fā)生吸濕現(xiàn)象，其聚合度也比I型APP高。Ⅰ型APP大多用于紙張、織物的阻燃及生產(chǎn)阻燃涂料；Ⅱ型聚磷酸銨吸收水分子比較困難，水溶性較低，不易產(chǎn)生吸濕現(xiàn)象，與有機聚合物的相溶性較好，適宜用于樹脂和模塑高分子物質(zhì)材料的阻燃，作為阻燃劑具有更好的應(yīng)用效果和更廣泛的應(yīng)用范圍。

CN105084337A公開一種多磷酸催化法合成結(jié)晶Ⅱ型聚磷酸銨的方法。該法采用多磷酸作為反應(yīng)催化劑，以五氧化二磷為原料，一步反應(yīng)得到晶型穩(wěn)定的結(jié)晶Ⅱ型聚磷酸銨。將五氧化二磷、磷酸一銨和三聚氰胺混合，混合均勻后加入聚合反應(yīng)器中，同時加入反應(yīng)催化劑多磷酸，在240℃～350℃，0.15～0.4MPa的氨氣及氮氣混合氣氛壓力下完成反應(yīng)，得到結(jié)晶Ⅱ型聚磷酸銨產(chǎn)品。本發(fā)明一步法制備方法中采用的反應(yīng)設(shè)備是具有強力破碎效果及密封承壓效果的連續(xù)化反應(yīng)裝置。本發(fā)明具有容易操作，總反應(yīng)時間短的優(yōu)點。

CN102190291A公開了一種晶型轉(zhuǎn)化法制備結(jié)晶II型聚磷酸銨的方法，具體步驟為：將一定質(zhì)量結(jié)晶I型聚磷酸銨升溫到150-200℃后，加入結(jié)晶II型聚磷酸銨作為晶種，并加入一定質(zhì)量的水，繼續(xù)升溫到280-350℃，反應(yīng)1.5-3小時后開始通入氨氣，保溫反應(yīng)1-3小時后，經(jīng)冷卻，粉碎，即得到結(jié)晶II型聚磷酸銨。該生產(chǎn)方法安全、簡單、易實現(xiàn)，并且對反應(yīng)設(shè)備無腐蝕，得到產(chǎn)品晶型穩(wěn)定。

CN102167304B公開了一種高純度高聚合度水不溶性結(jié)晶Ⅱ型聚磷酸銨的制備方法，包括以下的步驟：1）利用雙螺桿將結(jié)晶H型的五氧化二磷和磷酸氫二銨以摩爾比1:1-1.5的比例輸送至捏合器中，預(yù)熱物料至100-300℃間，預(yù)熱同時通入20-25m3/h的氨氣；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入供氨化合物，加完后恢復(fù)通氨4-8h，氨氣流量為8-15m3/h；3）將步驟2）中的物料轉(zhuǎn)移到另一個具有攪拌功能的密閉容器中，在攪拌的情況下向其中加入偶聯(lián)劑；4）維持攪拌至物料溫度降至60℃以下，將物料轉(zhuǎn)移至有機溶劑中洗滌30-50min；5）將步驟4）中的物料轉(zhuǎn)移至壓濾機中進行壓濾，再將物料置于低溫烘箱中干燥、過篩得成品。

當前，國內(nèi)外的高聚合度聚磷酸銨生產(chǎn)中，都是使用五氧化二磷和磷酸氫二銨為基礎(chǔ)原料合成的，但是因為該反應(yīng)極為劇烈，溫度上升極為迅速，導(dǎo)致合成過程溫度的控制十分困難，這一原因使得合成的產(chǎn)品聚合度整體偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種Ⅱ型聚磷酸銨的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種Ⅱ型聚磷酸銨的制備方法，其特征在于制備步驟包括：

（1）氨離子液的制備

按重量份，100份1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽，10-30份N-丁基-N-甲基哌啶雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽，10-30份液氨，在-20-0℃混合1-5h。

（2）合成反應(yīng)

按重量份，100份磷酸氫二胺和80-120份五氧化二磷，10-20份尿素，0.5-2份月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯, 5-15份氨離子液進行合成反應(yīng)，產(chǎn)品再經(jīng)過濾、洗滌，烘干，粉碎，既得到Ⅱ型聚磷酸銨阻燃劑。

所述的合成反應(yīng)溫度250～320℃。

所述的合成反應(yīng)時間1-5h。