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。     

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。     

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.     

以三聚氰胺为缩合剂制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵阻燃剂的工艺研究

以磷酸二氢铵为原料,三聚氰胺为缩合剂,制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵。探究反应温度、反应物料摩尔比、反应氨气氛围和熟化时间等因素对聚磷酸铵晶型的影响,通过XRD和FTIR对产品的晶体结构进行表征,同时测定最优产品的五氧化二磷、氮含量和水溶解度。结果表明,较优的工艺条件为:磷酸二氢铵和三聚氰胺投料摩尔比为1∶1/12,反应温度300℃,通入流量2 L/min的6%湿氨气固化后熟化反应1 h。此条件下,产品的五氧化二磷和氮含量及水溶解度都符合聚磷酸铵行业II类标准。     

以三聚氰胺为缩合剂制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵阻燃剂的工艺研究

以磷酸二氢铵为原料,三聚氰胺为缩合剂,制备结晶Ⅱ型聚磷酸铵。探究反应温度、反应物料摩尔比、反应氨气氛围和熟化时间等因素对聚磷酸铵晶型的影响,通过XRD和FTIR对产品的晶体结构进行表征,同时测定最优产品的五氧化二磷、氮含量和水溶解度。结果表明,较优的工艺条件为:磷酸二氢铵和三聚氰胺投料摩尔比为1∶1/12,反应温度300℃,通入流量2 L/min的6%湿氨气固化后熟化反应1 h。此条件下,产品的五氧化二磷和氮含量及水溶解度都符合聚磷酸铵行业II类标准。     

聚磷酸铵制备及性能研究

聚磷酸铵是一种性能优良的无卤阻燃剂,其聚合度的大小直接影响其与阻燃基材的相容性.本文研究了以磷酸二氢铵和尿素为原料生产聚磷酸铵的工艺过程及工艺条件.通过单因素和正交实验,讨论了反应时间、反应温度、配料比等因素对聚磷酸铵性能的影响.得到的较优工艺条件为:反应温度210℃,反应时间1.5h,原料配比(磷酸二氢铵与尿素的质量...     

高聚合率的水溶性聚磷酸铵制备工艺研究

以湿法磷酸和尿素为原料制备高聚合率的水溶性聚磷酸铵,考察了尿素与磷酸的物质的量比、聚合温度和聚合时间对聚磷酸铵聚合率的影响。通过实验得到最优工艺条件：尿素与磷酸的物质的量比为1.4、聚合温度为180 ℃、聚合时间为1.0 h,所得产品的聚合率为98.20%,五氧化二磷质量分数为63.33%,氮质量分数为13.85%。该产品水溶性良好,通过XRD分析确定聚磷酸铵的晶型为Ⅰ型聚磷酸铵。     

聚磷酸铵合成工艺条件研究

在常压条件下研究以湿法磷酸生产的磷酸二氢铵和尿素为原料生产聚磷酸铵的合成工艺条件，得到较温和的合成低聚合度聚磷酸铵的工艺参数。通过正交试验对聚磷酸铵的聚合条件进行了优化，得到了最佳工艺条件：反应温度160℃，反应时间1．5h，原料配比（磷酸二氢铵与尿素物质的量比）为1：1．1。在最佳工艺条件下合成的聚磷酸铵的聚合度达到了34，氨氮含量和有效磷含量分别为16．65％和70．20％（均为质量分数）。     

农用聚磷酸铵的制备与表征

农用聚磷酸铵在中国的发展和研究起步较晚,因此有必要对其生产技术做深入的研究。对磷酸法、磷酸尿素缩合法制备农用聚磷酸铵做了研究,考察了反应温度、反应时间、初始磷酸浓度、反应物料配比等对产品性质的影响。研究表明,当磷酸中P_2O_5质量分数为50%、聚合温度为240℃、聚合时间为180 min时,磷酸法所制备的产品聚合度可以达到14.9;尿素对聚磷酸铵的聚合度具有显著影响,若聚合温度为240℃、磷酸中P_2O_5质量分数为50%条件下引入与磷酸物质的量比为1.4的尿素反应120 min,可制得聚合度为31.5的Ⅰ型聚磷酸铵。     

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。     

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。     

原位螯合制备含镁聚磷酸铵的工艺研究

采用一步投料法,将磷铵、尿素和硫酸镁充分混合后粉碎,再加入反应器中原位螯合制备含镁元素的水溶性聚磷酸铵（APP）肥料。研究镁添加量、尿素/磷铵物质的量比、反应温度、反应器搅拌转速对产品聚合度及聚合度分布的影响。结果表明：当镁添加量＜5%（质量分数）时,可以促进磷铵与尿素的聚合反应,提高产品聚合度;增加尿素比例、提高反应温度,可显著提高产品聚合度;随着反应器搅拌转速增加,含镁APP产品聚合度增加,而纯APP产品聚合度降低。各实验因素对APP聚合度的影响由大到小顺序为尿素/磷铵物质的量比、反应温度、搅拌转速、镁添加量。     

二甲亚砜为溶剂制取高纯度氰酸钠

以尿素和无水Na2CO3为原料,以二甲亚砜为反应介质,研究反应物的物质的量比、反应时间及反应温度对产物的质量分数和产率的影响,用X射线衍射(XRD)对产品结构进行表征,并与氰酸钠标准图谱比较。实验表明在二甲亚砜介质中尿素与无水碳酸钠物质的量比为2.47～2.52∶1,反应温度138℃,反应时间8h,可以制得纯度为96.90%以上的氰酸钠。产品的XRD谱图与氰酸钠晶体标准图谱完全一致。     

纳米棒状氧化铁红的制备及表征

以尿素为沉淀剂,采用缓慢滴加方式,用均匀沉淀法制备了纳米棒状氧化铁红。考察了Fe^2＋浓度、反应时间、反应温度、尿素与Fe^2＋物质的量比等因素对产品粒径、形貌及收率的影响,并用TG,XRD,IR,UV-VIS,TEM等对样品进行了表征。确定了制备纳米棒状氧化铁红的最佳工艺条件：Fe^2＋浓度为0.50 mol/L,反应时间为180 min,反应温度为80℃,尿素与Fe^2＋物质的量比为20∶1,在此条件下制得前驱体,将前驱体在350℃下煅烧2 h,即可得到纳米棒状氧化铁红。样品的XRD,TEM表征结果为六方晶系的纳米棒状α-Fe2O3,其长轴约为300-500 nm,短轴约为20-40 nm,产品收率为75.90%,颜色为鲜红色,含质量分数5%样品的清漆对紫外线具有很好的吸收性能,而对可见光具有良好的透明性,其透光率在85%以上,可作为透明氧化铁红颜料使用。     

湿法磷酸制备高聚合度聚磷酸铵工艺研究

以湿法磷酸、尿素为原料制备工业级磷酸脲,再以工业级磷酸脲与聚磷酸铵晶种在一定氨及二氧化碳压力下制备高聚合度聚磷酸铵。工业级磷酸脲制备条件为:尿素与磷酸摩尔比1.05、反应温度80℃、反应时间1.0 h及冷却结晶时间2.0 h;聚磷酸铵制备适宜工艺条件为:氨气分压90 kPa、二氧化碳分压40 kPa、反应温度280℃、反应时间2.0 h,所制得聚磷酸铵的平均聚合度大于220。     

低水溶性聚磷酸铵的研制及晶体构型

对以聚磷酸和尿素为原料制备聚磷酸铵（APP）的工艺参数进行讨论。实验过程分预聚合和高温熟化2个反应阶段,分别考察了原料配比、反应气氛、预聚合温度、高温熟化温度、高温熟化时间等因素对产品制备过程的影响。通过实验对比得到制备低水溶性APP的最优化工艺条件：尿素与聚磷酸的投料物质的量比为2.5∶1,在湿氨气氛下反应,预聚合温度为130 ℃,在220 ℃下高温聚合150 min,即得到100 mL水中水溶性仅为0.523 6 g的APP产品,其产品质量指标符合HG/T 2770-2008《工业聚磷酸铵》标准,并通过XRD检测,确定该产品为Ⅰ、Ⅱ型的混合晶型。     

以中和渣为原料制备半水硫酸钙晶须实验研究

以某轧钢厂酸洗液中和反应渣为原料,采用水热法制备半水硫酸钙晶须。系统研究了反应温度、反应时间和镁离子对半水硫酸钙晶须形貌的影响,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对晶须产品进行了表征。结果表明,利用中和渣可以制备半水硫酸钙晶须。最佳制备条件:料浆质量分数为5%,反应温度为120℃,反应时间为20 min,硫酸镁质量分数低于4%。以中和反应渣为原料制备半水硫酸钙晶须,实现了中和反应渣的综合利用,为轧钢厂酸性废水的综合治理提供了新思路。     

热法磷酸生产磷酸脲的工艺技术研究

采用热法磷酸和尿素作为原料生产工业级磷酸脲。研究了磷酸浓度、反应时间、反应温度、磷酸与尿素物质的量比、结晶温度等条件对磷酸脲的氮、磷收率以及产品质量的影响。通过实验得到最佳工艺条件：磷酸中五氧化二磷质量分数为58%、反应时间为35 min、反应温度为80 ℃、尿素和磷酸物质的量比为1∶1、结晶温度为20 ℃。在最佳工艺条件下,产品磷酸脲中五氧化二磷质量分数为44.8%、氮质量分数为17.6%、纯度为99.7%,产品质量达到GB/T 27805—2011《工业磷酸脲》的要求;磷收率为85.7%,氮收率为86.0%。     

磺酸树脂催化制备低黏度二甲基硅油

以八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷为原料,磺酸树脂为催化剂制备了低黏度二甲基硅油,并对产品进行了FT-IR表征。初步探讨了反应温度、反应时间、投料比等对二甲基硅油黏度的影响。结果表明:以质量分数2%的磺酸树脂为催化剂,八甲基环四硅氧烷与六甲基二硅氧烷的量之比14∶1,120℃反应8 h可制备出低黏度(约50 mm~2/s)二甲基硅油,且催化剂可重复利用。     

尿素液相热解合成氰尿酸的研究

以尿素为原料,在溶剂中液相热解制备氰尿酸。通过大量对比试验,确定了一种较适宜的溶剂RJ-X。对以RJ-X为溶剂将尿素进行液相热解反应合成氰尿酸的工艺条件进行了优化,考察了加料方式、催化剂、投料比、反应时间、溶剂循环次数对反应的影响。结果表明,适宜的反应条件为:加料方式A,不使用催化剂,尿素与溶剂的比例为1∶3.0(g/m L),反应时间5 h,通入氮气保护,溶剂可循环使用9次。在此条件下,氰尿酸的产率为84.3%,纯度98.8%,产品为白色。用红外对产品进行了表征,其谱图与市售产品完全一致。