本发明专利技术公开了一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法，包括以下的步骤：1）利用双螺杆将结晶H型的五氧化二磷和磷酸氢二铵以摩尔比1:1-1.5的比例输送至捏合器中，预热物料至100-300℃间，预热同时通入20-25m?/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入供氨化合物,加完后恢复通氨4-8h，氨气流量为8-15m?/h；3）将步骤2）中的物料转移到另一个具有搅拌功能的密闭容器中，在搅拌的情况下向其中加入偶联剂；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至有机溶剂中洗涤30-50min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中干燥、过筛得成品。本发明专利技术的聚磷酸铵聚合度高，耐水性好，起始分解温度较高，产品品质好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法。
技术介绍
聚磷酸铵（APP）是一种高氮、磷含量的高效环保型阻燃剂。它具有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型多种晶型，其中以Ⅱ型聚磷酸铵的热稳定性、耐水性最为优异，因此在塑料、织物、皮革、高档防火涂料、橡胶纸张、木材、纤维等的阻燃领域有着广泛的应用，其具有低毒性、不滴落、低烟雾等特点，是卤素阻燃剂的良好替代品。目前聚磷酸铵是以五氧化二磷和磷酸氢二铵为原料合成，由于反应物的计量比、反应物的纯度、活性，以及整个过程中氨化反应不完全等问题，导致聚磷酸铵的聚合度较低；同时，聚磷酸铵在高温出釜后没有进行保护处理，导致其在环境也会出现断链；此外，目前所生产的聚磷酸铵中也包含较多的低分子预聚体，耐水性不佳，起始分解温度低，产品质量不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法，其特征在于：包括以下的步骤：1）利用双螺杆将结晶H型的五氧化二磷和磷酸氢二铵以摩尔比1:1-1.5的比例输送至捏合器中，预热物料至100-300℃间，预热同时通入20-25m3/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入供氨化合物，加完后恢复通氨4-8h，氨气流量为8-15m3/h，步骤1）中的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：供氨化合物的物质的量=1：0.01-0.05；3）将步骤2）中的物料转移到另一个具有搅拌功能的密闭容器中，在搅拌的情况下向其中加入偶联剂，步骤1）中的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：偶联剂的物质的量=1：0.01-0.05；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至有机溶剂中洗涤30-50min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中干燥、过筛得成品；其中，所述的供氨化合物为碳酸铵、缩二脲、氨基脲、硫酸胍基脲中的至少一种。所述的有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、甲苯、二甲苯中的至少一种。所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的至少一种。-->本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的聚磷酸铵聚合度较高，具有较好的耐水性，较高的起始分解温度，产品品质较好。具体实施方式一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法，包括以下的步骤：1）利用双螺杆将结晶H型的五氧化二磷和磷酸氢二铵以摩尔比1:1-1.5的比例输送至捏合器中，预热物料至100-300℃间，预热的同时通入20-25m3/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入供氨化合物，加完后恢复通氨4-8h，氨气流量为8-15m3/h，步骤1）中的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：供氨化合物的物质的量=1：0.01-0.05；3）将步骤2）中的物料转移到另一个具有搅拌功能的密闭容器中，在搅拌的情况下向其中加入偶联剂，步骤1）中的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：偶联剂的物质的量=1：0.01-0.05；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至有机溶剂中洗涤30-50min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中干燥、过筛得成品，筛的目数为1000-3000目；步骤3）中所述的具有搅拌功能的密闭容器为耙式干燥器，供氨化合物为碳酸铵、缩二脲、氨基脲、胍基脲中的至少一种，所述的有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、甲苯、二甲苯中的至少一种，偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的至少一种，硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171，钛酸酯偶联剂包括TG-2、TG-3、TG-27、TG-38S、TG-10、TG-S、TG-200S，磷酸酯偶联剂包括TM-48、DN-27，铝酸酯偶联剂包括DN-828、ZD-822，偶联剂均为市购，步骤1）中所用的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：步骤4）中的有机溶剂体积=1mol:1-2L。下面结合具体实施例说明本专利技术：实施例1：1）利用双螺杆将800mol的结晶H型的五氧化二磷和800mol的磷酸氢二铵输送至捏合器中，预热物料至180-190℃，预热的同时通入20m3/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入10.5mol碳酸铵，加完后恢复通氨4h，氨气流量为8m3/h；3）将步骤2）中的物料转移到500L的耙式干燥器中，在搅拌的情况下向其中喷洒8molKH550；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至盛有1000L乙醇的搪瓷反应釜中洗涤30min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中于100℃条件下干燥至恒重、1000目筛网过筛得成品。得到的产品的1HNMR谱图如图1，TG谱图如图2。实施例2：1）利用双螺杆将880mol的结晶H型的五氧化二磷和880mol的磷酸氢二铵输送至捏合器中，预热物料至160-170℃，预热的同时通入22m3/h的氨气；-->2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入10.5mol硫酸胍基脲，加完后恢复通氨4.5h，氨气流量为9m3/h；3）将步骤2）中的物料转移到500L的耙式干燥器中，在搅拌的情况下向其中喷洒9mol钛酸酯偶联剂TG-2；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至盛有1000L丙酮的搪瓷反应釜中洗涤30min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中于110℃条件下干燥至恒重、3000目筛网过筛得成品。实施例3：1）利用双螺杆将910mol的结晶H型的五氧化二磷和910mol的磷酸氢二铵输送至捏合器中，预热物料至190-200℃，预热的同时通入25m3/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入10.5mol氨基脲，加完后恢复通氨5h，氨气流量为10m3/h；3）将步骤2）中的物料转移到500L的耙式干燥器中，在搅拌的情况下向其中喷洒10mol磷酸酯偶联剂DN-27；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至盛有1000L甲醇的搪瓷反应釜中洗涤50min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中于120℃条件下干燥至恒重、2000目筛网过筛得成品。实施例4：1）利用双螺杆将800mol的结晶H型的五氧化二磷和1200mol的磷酸氢二铵输送至捏合器中，预热物料至290-300℃，预热的同时通入23m3/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入40mol缩二脲，加完后恢复通氨8h，氨气流量为15m3/h；3）将步骤2）中的物料转移到500L的耙式干燥器中，在搅拌的情况下向其中喷洒40mol磷酸酯偶联剂DN-27；4）维持搅拌至物料温度降至60℃以下，将物料转移至盛有800L二甲苯的搪瓷反应釜中洗涤40min；5）将步骤4）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中于120℃条件下干燥至恒重、3000目筛网过筛得成品。实施例5：1）利用双螺杆将800mol的结晶H型的五氧化二磷和850mol的磷酸氢二铵输送至捏合器中，预本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法，其特征在于：包括以下的步骤：１）利用双螺杆将结晶Ｈ型的五氧化二磷和磷酸氢二铵以摩尔比１：１－１．５的比例输送至捏合器中，预热物料至１００－３００℃间，预热同时通入２０－２５ｍ３／ｈ的氨气；２）通氨３０－４０ｍｉｎ后停止通氨，向捏合器中加入供氨化合物，加完后恢复通氨４－８ｈ，氨气流量为８－１５ｍ３／ｈ，步骤１）中的结晶Ｈ型的五氧化二磷的物质的量：供氨化合物的物质的量＝１：０．０１－０．０５；３）将步骤２）中的物料转移到另一个具有搅拌功能的密闭容器中，在搅拌的情况下向其中加入偶联剂，步骤１）中的结晶Ｈ型的五氧化二磷的物质的量：偶联剂的物质的量＝１：０．０１－０．０５；４）维持搅拌至物料温度降至６０℃以下，将物料转移至有机溶剂中洗涤３０－５０ｍｉｎ；５）将步骤４）中的物料转移至压滤机中进行压滤，再将物料置于低温烘箱中干燥、过筛得成品；其中，所述的供氨化合物为碳酸铵、缩二脲、氨基脲、硫酸胍基脲中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种高纯度高聚合度水不溶性结晶Ⅱ型聚磷酸铵的制备方法，其特征在于：包括以下的步骤：1）利用双螺杆将结晶H型的五氧化二磷和磷酸氢二铵以摩尔比1:1-1.5的比例输送至捏合器中，预热物料至100-300℃间，预热同时通入20-25m3/h的氨气；2）通氨30-40min后停止通氨，向捏合器中加入供氨化合物，加完后恢复通氨4-8h，氨气流量为8-15m3/h，步骤1）中的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：供氨化合物的物质的量=1：0.01-0.05；3）将步骤2）中的物料转移到另一个具有搅拌功能的密闭容器中，在搅拌的情况下向其中加入偶联剂，步骤1）中的结晶H型的五氧化二磷的物质的量：偶联剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢思正，周侃，
申请(专利权)人：普塞呋清远磷化学有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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