水溶性聚磷酸銨
參數(shù)	數(shù)值
生產(chǎn)工藝	目前國(guó)內(nèi)外比較常用的水溶性聚磷酸銨的合成方法主要有氨氣聚合法和尿素縮合法。其中氨氣聚合法包括：磷酸氨化法、聚磷酸氨化法和磷酸銨鹽-五氧化二磷-氨氣聚合法；尿素縮合法括：磷酸尿素縮合法、磷酸銨鹽尿素縮合法和磷酸脲法。 1. 氨氣聚合法 1）磷酸氨化法：磷酸氨化法采用磷酸為原料，與無(wú)水氨按照一定的比例混合，聚合之后，經(jīng)固化、冷卻得到產(chǎn)品。以濕法磷酸與無(wú)水氨為原料，在加管式反應(yīng)器內(nèi)，加熱至300 ℃，充分接觸 5～60s，制得的產(chǎn)品聚磷酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60％～90％，并且溶解度較高。該反應(yīng)利用加長(zhǎng)管式反應(yīng)器來(lái)增加其氨化程度，加長(zhǎng)管式反應(yīng)器局部冷卻可得到不黏易碎的固體產(chǎn)品，并且未反應(yīng)的氨氣能夠得到循環(huán)利用。磷酸氨化法生產(chǎn)的水溶性聚磷酸銨能用于制作干粉滅火劑、液體肥料及其他配制劑等，具有實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)的應(yīng)用前景，但是由于產(chǎn)品的運(yùn)輸條件要求高，得到的產(chǎn)品會(huì)溶解少量氨氣和不溶性聚磷酸銨，產(chǎn)品的聚合度不穩(wěn)定，想要進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用還要繼續(xù)在提純和濃縮上進(jìn)行工藝改進(jìn)。另外，中國(guó)濕法磷酸的工藝尚有不足，制得的產(chǎn)品所含雜質(zhì)較高，雜質(zhì)在反應(yīng)過(guò)程中易形成沉淀或使容器表面結(jié)垢，使反應(yīng)物難以聚合，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。因此，目前在中國(guó)利用濕法磷酸氨化制水溶性聚磷酸銨的方法實(shí)施起來(lái)尚存在困難。 2）聚磷酸氨化法：聚磷酸一般含 75%～85%的 P2O5。聚磷酸與氣態(tài)氨按一定的比例加入，在高溫高壓下進(jìn)行聚合反應(yīng)，制取聚磷酸銨產(chǎn)品。聚磷酸和無(wú)水氨分別經(jīng)管道進(jìn)入反應(yīng)器，攪拌使聚磷酸與無(wú)水氨充分混合，進(jìn)行聚合反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)固化、冷卻、粉碎即得產(chǎn)品，所得產(chǎn)品聚合度小于 10，可用于制作滅火劑和液體肥料。反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)物的組成受溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間和攪拌速度的影，由于聚磷酸氨化放熱，反應(yīng)器內(nèi)部需安裝冷卻管進(jìn)行冷卻，但溫度不能過(guò)低，以防止產(chǎn)物粘在冷卻管壁上。反應(yīng)器內(nèi)氨分壓隨著攪拌速度的加快而增加，氨分壓增大，有利于反應(yīng)進(jìn)行，氨化程度也相應(yīng)增大。隨后對(duì)該工藝再次進(jìn)行優(yōu)化，采用聚磷酸為原料，其他條件相同，得到的熔融態(tài)的產(chǎn)物，靜置冷卻后，溶解、過(guò)濾、干燥得成品，濾液副產(chǎn)物可作為液體肥料。
應(yīng)用	1. 作為肥料使用聚磷酸銨含有農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的氮、磷2種元素，其N(xiāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%～22.8%、P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57.7%～ 73.2%，是一種高濃度含氮、磷肥料。低聚合度聚磷酸銨由于水溶性好，養(yǎng)分易于被作物吸收利用，常制成農(nóng)用固體肥料和液體肥料形式，作為高濃度肥料使用。聚磷酸銨不能被植物直接吸收，而是在土壤中緩慢水解成正磷酸鹽后，才能被植物吸收，水解速率隨溫度和時(shí)間的增加而增加。國(guó)外常見(jiàn)的聚磷酸銨肥料是液體濃縮物形式肥料，如牌號(hào)CL- 10- 34- 0，CL- 8- 24- 0等。在聚磷酸銨生產(chǎn)工藝中，熔融態(tài)產(chǎn)品固化前加水冷卻過(guò)濾，低聚合度的濾液可用作液體肥料，其具有氮磷含量高、pH近乎中性、鹽析溫度低、對(duì)一些金屬離子有螯合作用等特點(diǎn)，可以作為基肥添加一些微量元素提高肥效。研究發(fā)現(xiàn)，施于土壤表面的聚磷酸銨液體肥料，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后有效磷向土壤深層遷移，最大深度可達(dá)15cm。通過(guò)對(duì)比重鈣(TSP)、磷酸二銨(DAP)、硝酸磷肥(NP)、固體聚磷酸銨和液體聚磷酸銨等肥料的小麥肥效試驗(yàn)，表明施用固體聚磷酸銨的小麥產(chǎn)量高于磷酸二銨和硝酸磷肥。R.Holloway等[15]在谷物肥效試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，液態(tài)聚磷酸銨優(yōu)于其他顆粒固體肥料，第一年施用前者比后者使谷物增產(chǎn)14%，第二年殘留肥效比后者使谷物增產(chǎn)15%。 2.作為滅火劑和阻燃劑使用聚磷酸銨分解溫度大于250℃，具有較高的熱穩(wěn)定性，因此也常作為滅火劑和阻燃劑使用?？梢耘渲瞥扇芤夯蚋煞坌蜏缁饎?，還可用于膨脹型防火涂料、膨脹型阻燃體系等。在20世紀(jì)60-70年代，美國(guó)和加拿大等國(guó)家采用液體濃縮肥料來(lái)?yè)渚壬只馂?zāi)。Chemonics工業(yè)公司以液體濃縮肥料為基礎(chǔ)，配制成森林滅火劑Fir-Trol- 931，F(xiàn)ir-Trol- 934及Fir-Trol- 936等。液體濃縮肥料冰點(diǎn)低，對(duì)植物、木材和建筑物有強(qiáng)的黏附能力，對(duì)地表有很好的表面覆蓋作用，用量少，環(huán)境友好。采用聚合度大于50的聚磷酸銨作為干粉滅火劑，其滅火效能和覆蓋能力均優(yōu)于通用干粉滅火劑。但是，聚磷酸銨作為滅火劑并沒(méi)有被推廣，成本太高是一個(gè)主要原因。此外，聚磷酸銨在纖維素基質(zhì)材料、共聚物和離子傳導(dǎo)等方面也有一定應(yīng)用。
別名	水溶性聚磷酸銨
英文別名

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