1.磷酸一尿素法
該法的化學(xué)反應(yīng)式如下:
CO(NH2)2 + H2O → CO2 + 2NH3
nH3PO4 + (n-1)CO(NH2)2 → (NH4)n + 2PnO3n+1 + (n-4)NH3 + (n-1)CO2
該法是國內(nèi)大部分小廠采用的方法,其優(yōu)點是設(shè)備投資少,操縱簡單,缺點是產(chǎn)品質(zhì)量差,只能生產(chǎn)低聚合度的產(chǎn)品,產(chǎn)生大量的氨氣污染環(huán)境。該法工藝為:將計量的尿素和磷酸加進(jìn)反應(yīng)器中,加熱到80-100℃制得透明溶液,將此溶液放于盤中于烘箱(爐)中,升溫到250-300℃反應(yīng),此間物料經(jīng)發(fā)泡、聚合、固化后即成為松脆的白色產(chǎn)物,粉碎后即為產(chǎn)品。
2.磷酸二氫銨一尿素法
該反應(yīng)系使磷酸二氫銨與尿素直接反應(yīng),控制反應(yīng)條件可制得高聚合度的產(chǎn)品。以液體石蠟為反應(yīng)介質(zhì)合成APP阻燃劑:在500mL燒杯中加進(jìn)150mL液體石蠟,加熱到200℃,在不斷攪拌下將尿素和磷酸二氫銨按一定比例分批加進(jìn)液體石蠟中,此時反應(yīng)混合物由黏稠泡沫狀液體變成白色固體,大約0.5 h反應(yīng)即可完成,除往石蠟,將天生物研細(xì),用苯洗往殘留的石蠟,冷水洗往產(chǎn)物中的低聚合度產(chǎn)品,烘干,得白色長鏈APP,苯和石蠟回收使用。當(dāng)尿素與磷酸二氫銨的摩爾比為(1.8-2.0):1.0、230℃反應(yīng)1h,收率約80%,產(chǎn)品溶解度(100mL水煮沸5min)不超過0.6g,產(chǎn)品的聚合度約30。顯然此法操縱復(fù)雜,不適于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。
3. 磷酸氫二銨-五氧化二磷-氨氣法
該法的反應(yīng)式如下:
(NH4)2HPO4 + P205 + NH3 → 3/n(NH4PO4)n
該法是20世紀(jì)7O年代德國Knapsak ACT公司開發(fā)的,適于制造長鏈APP。
制造APP的反應(yīng)是一個很復(fù)雜的反應(yīng),無論什么方法其反應(yīng)都要經(jīng)過由固態(tài)變得很黏稠的狀態(tài),而后再變?yōu)楣虘B(tài)的過程,該反應(yīng)使用普通反應(yīng)設(shè)備難以完成,必須在一種具有加熱、混合、捏合、粉碎功能的特殊的設(shè)備中進(jìn)行,該法是將等摩爾比的經(jīng)細(xì)粉碎的磷酸氫二銨和五氧化二磷放進(jìn)上述設(shè)備中,在約300℃下通人氨氣使之反應(yīng),天生水不溶性的點擊打開鏈接APP阻燃劑。