高效阻燃剂聚磷酸铵的合成工艺研究

以磷酸和尿素为原料合成了高聚合度的聚磷酸铵。通过单因素实验对制备工艺进行了优化,考察了原料配比、升温速率、预聚合温度、固化温度和固化时间等对产品质量的影响,采用核磁共振法（NMR）测定了聚磷酸铵的平均聚合度,并用X射线衍射(XRD )和红外(IR)相结合的方法对产品的晶体结构进行了表征,同时测定了聚磷酸铵的溶解度和总磷含量。结果表明,最佳制备工艺条件为：n（磷酸)∶n（尿素）=1∶1.9,预聚合阶段升温速率为2～3 ℃/min,预聚合温度为130 ℃,固化温度为230 ℃,固化时间为90 min。此条件下合成的聚磷酸铵平均聚合度为114,水中溶解度为0.492 g,总磷质量分数为31.75%,XRD表征结果表明,所得产品为Ⅰ型聚磷酸铵。     

水在制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵中的作用研究

研究水对制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵及其性质的影响。以五氧化二磷、磷酸氢二铵、尿素为原料,在特定的转晶氨化条件下向体系加入一定量的水来制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵。用FT-IR和XRD来分析晶型及杂质,测定了结晶Ⅱ型聚磷酸铵的水溶性与pH,并用31P核磁共振法测定聚磷酸铵的聚合度。结果表明,在转晶氨化阶段加入一定量的水,可以制得较纯的结晶Ⅱ型聚磷酸铵,聚合度在850左右,但是使制得的聚磷酸铵水溶性增大;而延长氨化时间可以降低其水溶性;得出最佳的n(水)/n(磷)为(0.1~0.3)∶1。     

结晶Ⅱ型高聚合度聚磷酸铵的合成及表征

研究在高压条件下以磷酸-铵和缩合剂三聚氰胺为原料生产聚磷酸铵（APP）的合成工艺条件,制备了平均聚合度为580的聚磷酸铵（APP—Ⅱ）。结果表明,n（三聚氰胺）抗（磷酸-铵）=1、反应温度280℃、反应时间90min、反应压力100MPa、热处理温度250℃、热处理时间120min、湿氨气反应气氛为制备结晶Ⅱ型高聚合度的聚磷酸铵阻燃剂的最佳工艺条件。合成的产品通过IR、XRD分析与商业APP—Ⅱ进行了对比,两者在结构与晶型上一致。     

聚磷酸铵的研发、生产及应用

介绍了聚磷酸铵的生产方法,重点阐述了Ⅰ型和Ⅱ型结构聚磷酸铵的生产方法,包括聚磷酸法、磷酸法、磷酸铵热缩合法、磷酸铵和五氧化二磷合成法.聚磷酸法、磷酸法和磷酸铵热缩合法得到聚合度较低、主要为Ⅰ型结构的产物;磷酸铵和五氧化二磷合成法形成聚合度较高、主要为Ⅱ型结构的产物.概述了聚磷酸铵在肥料和阻燃剂等方面的应用及发展趋势.     

环保型阻燃剂聚磷酸铵合成工艺研究

以尿素和磷酸为原料合成聚磷酸铵,讨论了原料配比、聚合温度、固化温度、固化时间等因素对产品性能的影响。通过实验得出优化工艺条件为：尿素与磷酸的物质的量比为1.7∶1,聚合温度为160 ℃,固化温度为 240 ℃,固化时间为160 min。在该条件下,聚磷酸铵产品五氧化二磷质量分数为68.55%,氮质量分数为13.0%,平均聚合度为35,pH为5.45,阻燃率为65.10%。产品质量符合HG/T 2770-2008工业聚磷酸铵标准。     

缩合剂对聚磷酸铵聚合度影响的研究

以尿素和磷酸一铵为原料,研究了三聚氰胺、五氧化二磷、尿素、硫酸铵、双氰胺等几种缩合剂对聚磷酸铵(APP)聚合度的影响。结果表明,这几种缩合剂对提高聚磷酸铵的聚合度均有一定的效果,其中五氧化二磷和尿素对聚磷酸铵的聚合效果较佳,可制得聚合度大于300或接近400的APP产品。     

无卤,低烟,低毒阻燃聚氨酯泡沫塑料

目前,我国生产的阻燃聚氨酯泡沫塑料多以液态的含卤磷酸酯为阻燃剂,此类阻燃剂的阻燃效率尚不够令人满意,材料燃烧时生成的烟量及有毒和腐蚀性气态产物较多,对环境不友好。最近,德国 Clariant公司推出了 3类无卤磷系阻燃剂 [1],一类以聚磷酸铵（ APP）为基,牌号为 Exolit APP,有 8个品种;一类以无卤有机磷化合物（ OP）为基,牌号为 Exolit OP,有 4个品种;一类以红磷（ RP）为基,牌号为 Exolit RP,有 10个品种。其中的 Exolit AP 422、 423及 462, Exolit OP 550, Exolit RP 652均已用于阻燃聚氨酯泡沫塑料, Ex…     

低水溶解度聚磷酸铵的制备与表征

用红外光谱分析、X-射线衍射分析表征了不同聚磷酸铵(APP)的结构,对APP进行了热分析和粒度分析。用特殊方法制备的低水溶解度的APP在水中的溶解度(20℃)由原来的 8. 6×10-3 g/g降为 1. 17×10-3g/g,接近于Exolit422APP的溶解度 1. 2×10-3 g/g。     

高岭土微球离子热法原位合成SAPO-34分子筛

在季戊四醇和四乙基氯化铵低共融混合物中,采用离子热法将苏州高岭土为主要原料的微球原位晶化制备了SAPO-34分子筛微球。考察了晶化条件和晶化液对原位合成的影响。通过XRD和SEM等手段对合成的微球进行了表征。实验结果表明,在晶化温度为180 ℃下,晶化液物质的量比为n（二氧化硅）∶n（氧化铝）∶n（五氧化二磷）∶n［N-甲基咪唑（2-甲基咪唑）］∶n（氟化氢）∶n（水）=2.26∶1∶0.5∶0.66∶0.3∶26.4时,晶化20 h可以合成出SAPO-34分子筛微球。加入导向剂N-甲基咪唑和2-甲基咪唑有利于SAPO-34分子筛的合成。     

聚磷酸铵合成方法的研究进展

系统介绍了聚磷酸铵的生产方法,包括磷酸二氢铵法、磷酸-尿素法、磷酸脲法、磷酸二氢铵-尿素法、磷酸氨化法和磷酸铵-五氧化二磷法。磷酸二氢铵法、磷酸-尿素法、磷酸氨化法得到的产物聚合度较低,低聚合度聚磷酸铵水溶性高,呈中性,适宜作农用肥料;磷酸二氢铵-尿素法和磷酸铵-五氧化二磷法得到的产物聚合度较高,高聚合度聚磷酸铵适宜作阻燃剂。     

季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐的合成及其应用

用季戊四醇(PER)、磷酸和三聚氰胺为原料,以无水乙醇作为分散剂,通过两步反应合成了膨胀型阻燃剂季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐(PPMS)。研究了PER、磷酸和三聚氰胺物料配比、反应时间和温度对反应的影响,并用傅里叶变换红外光谱仪对合成的产物进行结构表征,并对比研究了合成产物与市售阻燃聚磷酸铵(APP)的阻燃效果。结果表明,PPMS的优化合成条件为nPER∶n磷酸∶n三聚氰胺=1∶3∶1.09(摩尔比,下同)、酯化温度为100℃、酯化时间为1.5h、成盐温度为80℃、成盐时间为6h;PPMS的膨胀度为25.5cm3/g,残炭率为54.3%;PPMS阻燃聚氨酯弹性体(TPU)时MTPU∶MPPMS(质量比,下同)100∶30,阻燃级别达到UL 94V-0级,点燃时间长,自熄时间短,成炭效果好,且阻燃效果优于APP。     

微波加热合成聚磷酸铵的工艺研究

以磷酸二氢铵和尿素为原料,采用微波加热研究聚磷酸铵的最优聚合工艺条件。分别考察不同原料配比、反应温度和反应时间对聚磷酸铵中五氧化二磷含量、氮含量和聚合度的影响。通过实验得出微波加热聚合聚磷酸铵的最优条件为：磷酸二氢铵与尿素物质的量比为1:1.1、反应温度为170 ℃、反应时间为20 min,样品经XRD检测为Ⅰ-型聚磷酸铵,该条件下得到的产品五氧化二磷质量分数为70.33%、氮质量分数为14.34%、聚合度为50.33,符合化工行业标准HG/T 2770—2008一等品指标要求。     

工业磷酸-尿素缩聚法制备低聚磷酸铵工艺研究

以工业磷酸与尿素为原料,采用脱水聚合法制备低聚合度水溶性聚磷酸铵,用控制聚合反应时间、聚合温度和原料配比来探讨聚磷酸铵产品的性能。分别采用重量法测定产品的磷含量、蒸馏法测定产品氮含量、端基滴定法来确定产品平均聚合度,并通过XRD分析验证聚磷酸铵的晶型。实验结果表明:在最佳工艺条件下[原料配比(工业磷酸与尿素物质的量比)为1∶0.9、聚合反应时间为1.5 h、聚合反应温度为150℃,所得聚磷酸铵产品的五氧化二磷质量分数能达到62.1%、氮质量分数能达到14.6%、平均聚合度低于20、水溶性良好,完全符合农用聚磷酸铵(Q/CQS 02—2018)优等产品应用标准。     

糠偶酰的制备

研究了一种以糠醛为原料,盐酸硫胺素（VB1）为催化剂,在碱性条件,pH=8～9,采用安息香缩合反应合成中间体糠偶姻,并利用硫酸铜-吡啶氧化其为糠偶酰。实验考查了反应温度、反应时间、催化剂用量、氧化剂用量对中间体或产品收率的影响,确定合成工艺的最佳条件为：中间体反应温度65℃,反应时间2.0h,催化剂m（VB1）=8.0g,最高收率82.7%;产品反应温度100℃,反应时间2.5h,n（硫酸铜）∶n（吡啶）∶n（水）=1∶4.3∶9.0,最高收率91.7%。中间体为白色针状晶体,熔点为138～139℃。产品为黄色针状晶体,熔点为165～166℃。产物结构用红外光谱、元素分析方法进行表征。     

磷酸二氢铵-尿素缩聚法制备聚磷酸铵研究

采用磷酸铵盐-尿素脱水聚合法制备聚磷酸铵,通过单一变量的方法讨论反应时间、反应温度、配料比等因素对聚磷酸铵产品性能的影响。分别采用重量法测定产品的磷含量,蒸馏法测产品的含氮量,端基滴定法来确定产品的平均聚合度,并通过XRD验证聚磷酸铵产品的晶型。实验结果表明,最佳工艺条件为:原料配比[n(磷酸二氢铵)∶n(尿素)]为1∶1.1,反应时间为1.5 h,反应温度为260℃,在此条件下所得聚磷酸铵产品磷质量分数能达到73.1%,氮质量分数能达到14.6%,平均聚合度为46.9,完全达到I型工业聚磷酸铵要求。     

正交法优化聚磷酸铵的合成工艺研究

以磷酸和尿素为原料合成聚磷酸铵,探讨原料配比、反应温度、聚合时间等因素对产品聚合度的影响,正交实验确定较优工艺条件:尿素与磷酸的摩尔配比为1.7∶1,预聚合温度180℃,固化温度240℃,固化时间为160 min,产品外观为白色固体,平均聚合度为34,溶解度为0.98 g/100 mL水。     

亚油酸去氧氟尿苷酯的合成与表征

采用DCC/DMAP催化剂,亚油酸（LA）与去氧氟尿苷（FUdR）酯化合成亚油酸去氧氟尿苷酯。其反应条件为：底物摩尔比n（LA）∶n（FUdR）=1∶1.2,室温反应18 h。用硅胶柱层析分离方法,以V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）=3∶1溶剂体系作流动相分离得到目标产物,并用核磁共振及质谱对其表征。结果表明,目标产物为亚油酸去氧氟脲苷酯。     

微波强化聚磷酸铵聚合的研究

以磷酸二氢铵和尿素为原料,用微波反应器和马弗炉分别研究聚磷酸铵(APP)的聚合工艺条件.分别实验了不同反应器的反应温度、反应时间和原料配比等因素对聚磷酸铵中的五氧化二磷含量、氮含量、聚合度的影响.在产品质量相同的情况下,采用微波反应器聚合聚磷酸铵所需要的条件更加温和,并且能够强化聚磷酸铵的聚合.采用微波反应器聚合聚磷酸铵的最优条件:反应温度为200℃,聚合时间为40 min,磷酸二氢铵与尿素的物质的量比为1:1.1.得到的产品中五氧化二磷质量分数为69.05%,氮质量分数为14.13%,聚合度为38.     

用双螺杆挤出机制备聚琥珀酰亚胺的绿色合成工艺研究

以顺丁烯二酸酐和碳酸铵作为聚合原料,采用双螺杆挤出机作为聚合反应器制备了聚琥珀酰亚胺产品,研究了催化剂、反应温度、物料配比和螺杆转速对反应的影响。用FT-IR对其进行了结构表征,并用极限粘度法测定了聚琥珀酰亚胺的聚合度。结果表明,最佳合成条件为n(顺酐)∶n(碳酸铵)∶n(催化剂)=1∶1.5∶0.07,聚合温度为180、195、210℃,螺杆转速为60 r/min。该条件下的聚琥珀酰亚胺的聚合度可以达到276,单体转化率为91.6%。方法原料易得、操作简单、条件温和、无污染,为聚琥珀酰亚胺提供了一条绿色的合成方法。     

伊利石合成磷酸硅铝分子筛及其表征

采用碱熔活化方法对伊利石进行活化,系统地考察了煅烧温度、煅烧时间、矿物粒度、矿碱质量比等条件对伊利石活化的影响;以活化伊利石为主要硅、铝源,采用水热法合成磷酸硅铝分子筛（SAPO-11）,系统地考察模板剂种类、模板剂用量、投料硅铝物质的量比、晶化温度等合成条件对产物结构和性质的影响。利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析手段对活化产物和合成的分子筛进行了分析表征,结果表明,伊利石的最佳碱熔活化条件为煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为90 min、伊利石矿粒径为75 μm、矿碱质量比为1∶0.8,经活化后伊利石的晶型结构基本完全被破坏,活化产物主要是高活性的低聚合态硅铝酸盐,化学反应活性较高;在原料配比为n（三氧化二铝）∶n（五氧化二磷）∶n（模板剂）∶n（二氧化硅）∶n（水）=1∶1∶1∶0.5∶50、水热晶化温度为190 ℃、晶化时间为24 h时成功合成结晶度较高的纯相SAPO-11分子筛,合成的SAPO-11分子筛具有较大的比表面积,样品主要由粒径为1~3 μm的椭球状颗粒组成,该合成方法丰富了磷酸硅铝（SAPO）分子筛的原料来源,拓展了中国伊利石的高附加值利用途径。