上一期,我们介绍了无机阻燃添加剂界的“明星”—氢氧化铝(ATH),有朋友私信留言问,什么时候能出一篇关于APP的介绍。啥?APP?是智能手机的第三方应用程序吗?当然不是。化工材料人都知道,此APP非彼APP,是聚磷酸铵。
那么今天,Dr.H就来跟大家聊一聊,阻燃剂family中又一个重要的成员:APP。
聚磷酸铵
聚磷酸铵(ammonium polyphosphate,APP),又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵,为白色结晶或无定形微细粉末。聚磷酸铵作为阻燃剂,其热稳定性高、密度小、分散性好、接近中性,可单独使用,也可以与其他阻燃剂复配使用。尤其是以APP为基础的膨胀型阻燃体系(IFR)在当前无卤阻燃聚烯烃的应用领域非常广泛,其中一种典型的且广为应用的IFR体系是APP/PER/MEL。
APP的含磷量高达30%~32%,含氮为14%~16%。这类阻燃剂最突出的特征是燃烧时的生烟量极低,不产生卤化氢。按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种,其聚合度越高水溶性越小,反之则水溶性越大。由于其具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点,近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维的阻燃剂,还可用于配制膨胀性防火涂料,用于船舶、火车、电缆及高层建筑的防火处理。
发展简史
从1857年首次通过五氧化二磷与氨气反应制备出APP至今,聚磷酸铵已经走过了超过160年的发展历程。
国内研究
我国APP的研究与生产起步于20世纪70年代,先后有成都化工研究院、上海无机化工研究所、天津合成材料研究所、浙江化工研究院等单位研制了水溶性和中聚合度的APP并投入批量生产。当时的生成方法多采用磷酸和尿素为原料,或者磷酸铵和尿素为原料,通过发泡、聚合、固话得到产物。20世纪90年代,由于塑料工业对APP提出了更高的要求,高聚合度的APP也被国内研究单位制备出来并应用于生产。
产业分布
目前,聚磷酸铵的主要生产商集中在欧洲、北美和中国。全球的主要生产商是科莱恩、ICL,Agrium和长丰化学等。我国的APP生产厂家则多集中在山东、浙江、四川、广东和江苏等地。而据2015年数据表明,中国聚磷酸铵的产量份额最大,约占41.18%,而欧美的纷飞分别为22.09%和18.25%。
事实上,国内目前有超过100家从事APP的生产与销售的公司。限于篇幅,本文只列举了部分生产商和经销商。但毫无疑问的是,APP技术已经日渐成熟,在阻燃剂市场体系中扮演着至关重要的角色,并且受政策影响以及下游行业的旺盛需求刺激,全球APP产量将持续增长,预计到2021年,产量可达到303673吨,前景无疑是一片光明!
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