Что такое полифосфат аммония

Полифосфат аммония

Полифосфат аммония – это основной антипирен в составе огнезащитной краски, его доля может доходить до 25 % от общего состава. Пламязамедляющий принцип действия полифосфата аммония при применении в терморасширяющейся (вспучивающейся) огнезащитной краске заключается в следующем. Под воздействием температуры пламени огнезащитная краска вспучиваться, потом на покрытом основном материале (как правило, это строительная конструкция металлическая иди деревянная) образуется полифосфатная кислота после обезвоживания и из-за нагрева. Таким образом, на поверхности органического соединения образовывается углеродистая плёнка, одновременно выделяется большое количество негорючих газов, соответственно образуется толстый пенный теплоизоляционный слой, который изолирует материал от воздуха, нагрева и не допускает развития пламени. В образовавшемся пенном слое присутствуют: углеродистый материал — источник углерода (углевод, пентаэритрит, дипентаэритрит, крахмал и др.); катализатор — источник фосфорной кислоты (фосфор); полифосфат — содержание полифосфата значительное, но меньше количества полифосфата, разлагающегося при температуре разложения углеродистого соединения; углеродистая плёнка, образующаяся на защищаемом материале; пенообразователь — источник газа. Пенообразователь образует газы, за счёт которых углеродистая плёнка вспенивается с образованием толстого углеродистого слоя. В качестве пенообразователя применяются меламин, циановый аммоний, мочевина и др.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Полифосфат аммония имеет широкое применение в различных областях промышленности, таких как:

— химическая
— лакокрасочная
— автомобильная
— мебельная
— пищевая.

Полифосфат аммония – это неорганическая соль фосфорной кислоты. Наиболее широко он применяется в качестве пламязамедляющей добавки и является эффективным антипиреном. Применяется при производстве огнезащитных красок, лаков, пропиток, мастик, пластиков, оболочек электрических кабелей.
Важным достоинством полифосфата аммония является его экологическая безопасность — он не содержит галогены, вещества, которые являются крайне ядовитыми и опасными для людей, животных и окружающей среды.

Источник

Полифосфат аммония: описание, свойства, применение

Полифосфат аммония – это соединение, которое широко используется для производства удобрений и лакокрасочных материалов, обладающих огнезащитными свойствами. Его структура формируется при слиянии мономерных ортофосфатов в одну полимерную цепь. Исходным сырьем для получения вещества являются фосфорная кислота и аммиак.

Описание

Полифосфат аммония (или ammonium polyphosphate, согласно международному названию) представляет собой высокомолекулярную неорганическую соль, получаемую из фосфорной кислоты.

Химическая формула вещества: (NH4PO3)n. Его кристаллическая структура может быть двух видов:

I тип (число мономерных звеньев n = 100-200).

II тип (n > 1000). Такое соединение имеет более сложную структуру, больший молекулярный вес и термическую стабильность, хуже растворяется в воде по сравнению с первым типом. Частицы имеют размеры 10-40 мкм и более. Чаще всего именно эта соль применяется в промышленности.

Структурная формула полифосфата аммония имеет вид, как на картинке ниже.

Физические и химические характеристики

Для соединения характерны следующие свойства:

Форма выпуска – в виде порошка или небольших гранул. По отношению к живым организмам соединение является экологически безвредным. Класс опасности аммония полифосфата – IV по ГОСТ 12.1.007.

Получение

Производство этого вещества в химической промышленности осуществляют несколькими способами:

Точный химический состав полифосфата аммония зависит от параметров технологического процесса. Содержание азота может составлять 14-17 %, фосфора – 30-32 %, степень полимеризации – 40-77 %.

Полифосфат аммония: применение

Соединение применяется в следующих областях промышленности:

Полифосфат аммония можно использовать для обогащения всех видов грунта и подкормки любых видов культурных растений. Наилучшую эффективность удобрение показывает на сероземных почвах. Благодаря высокой растворимости в воде вещество лучше усваивается растениями, чем аналогичные подкормки на основе фосфатов фосфора. Удобрения с полифосфатом аммония применяют в виде растворов, которые получают методом горячего или холодного смешения. Чаще всего данное вещество входит в состав комплексных подкормок вместе с нитратом или хлоридом калия, мочевиной. Это соединение также хорошо сочетается с микроэлементами и пестицидами.

Огнезащитные покрытия

Благодаря своим особым свойствам, при воздействии открытого огня полифосфат аммония является основным компонентом современных антипиреновых лакокрасочных составов как для негорючих (металл, бетон), так и для горючих (дерево, ткани, пластик) материалов. При воспламенении соль не выделяет в воздух токсичные пары и замедляет распространение огня, что позволяет увеличить огнестойкость конструкций.

Принцип действия этого полимерного соединения в составе огнезащитных покрытий заключается в следующем:

При этом во время горения выделяются малотоксичные газы, которые более безопасны для человека, чем при использовании традиционных лакокрасочных покрытий.

Источник

Что такое полифосфат аммония

Полифосфат аммония

Башаркина Юлия

Тел./Факс (8313) 216379

Мишина Александра

Тел./Факс (8313) 213206

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Полифосфат аммония применяется:

Полифосфат аммония (международное английское наименование — ammonium polyphosphate) АРР – это неорганическая (аммонийная) соль фосфорной кислоты. Полифосфат аммония является высокомолекулярным антипиреном (пламязамедляющей добавкой) с кристаллической фазой II и степенью полимеризации более 1000.

Полифосфат аммония применяется в различных областях промышленности: автомобильной, лакокрасочной, химической и мебельной. Наиболее широко он применяется в качестве антипирена в производстве лакокрасочных материалов (ЛКМ) специального назначения — огнезащитных красок, пропиток, лаков и мастик, а также в производстве защитных оболочек электрических кабелей и различных пластиков с огнестойкими свойствами.

Одним из основных достоинств полифосфата аммония как антипирена является его экологическая безопасность и нетоксичность. Он не содержит галогены, являющиеся очень ядовитыми и токсичными веществами для людей, животных и окружающей природы.

Все вышеперечисленные свойства полифосфата аммония обеспечивают эффективное и безопасное его применение в производстве терморасширяющихся огнезащитных лакокрасочных материалов для пассивной защиты от огня несущих строительных металлических и деревянных конструкций. Нерастворимость в органических растворителях и частичная нерастворимость в воде делает возможным применение полифосфат аммония в производстве огнезащитных красок на основе растворителей и на основе водных дисперсий. Лучший эффект применения полифосфата аммония АРР достигается в композиции с микронизированными пентаэритритом (11-12 % в составе) и меламином (11-12 % в составе).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

15

УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ

Полифосфат аммония рекомендуется хранить: в прохладном, сухом, хорошо вентилируемом помещении и только на паллетах, отдельно от пищевых продуктов.

Полифосфат аммония упакован в мешки по 25 кг.

Источник

Центральная роль полифосфата аммония в защите металлоконструкций

Материалы по теме

Ученые из Словении получили огнезащитные абсорбирующие покрытия

Огнезащита металлоконструкций – это не роскошь, а неотъемлемая составляющая для зданий общественного назначения: стадионов, аэропортов, больниц, торговых центров, выставочных площадей. В связи с тем что нормативно-техническая база предусматривает неукоснительное соблюдение правил пожарной безопасности, а гражданская архитектура диктует новые тенденции в строительстве, особенно актуальным становится применение надежных средств для защиты от огня, отличающихся экологичностью и не вредящих эстетичности.

Интумесцентные покрытия для металлических изделий − отличная возможность объединить декоративность с требованиями пожаробезопасности. Они позволяют скрыть неопрятный вид сухих гипсовых панелей, являясь при этом дополнением спринклерной системы.

Несмотря на то что сталь не воспламеняется, она теряет свои прочностные характеристики под воздействием температуры свыше 500 °С. В результате может произойти полное обрушение конструкций. Огнезащитные покрытия вспучиваются или вспениваются, предохраняя тем самым металл от перегрева. При отсутствии пространственных ограничений образующийся на его поверхности вспучивающийся слой может в сто раз превышать по толщине оригинальное покрытие, что обеспечивает сильный термоизоляционный эффект.

Такие элементы, как стальной каркас, могут быть классифицированы в зависимости от того, как они ведут себя в процессе пожара. Время, в течение которого они не теряют своих эксплуатационных свойств, устанавливается при соответствующих испытаниях. Определяемая огнестойкость выражается в минутах и подразделяется на классы. Согласно европейской системе, предел огнестойкости обозначается как FRT, показатель F употребляется в Германии, R – в странах Евросоюза и России. Вопреки тому что незащищенные металлические элементы демонстрируют минимальную огнестойкость (6−15 минут), существенным становится определение типа и толщины используемой стали.

Для восприимчивых к воздействию огня стальных профильных листов с большим периметром и малой площадью сечения требуется дополнительная защита, тогда как материалам с противоположными характеристиками присуща высокая огнестойкость. В зависимости от этого варьируется толщина сухой пленки интумесцентного покрытия. Современные лакокрасочные материалы способны обеспечивать предел огнестойкости, варьирующийся в разных случаях от 90 до 120 минут (Рисунок 1).

Правильная рецептура

В состав водно-дисперсионных и органорастворимых огнезащитных вспучивающихся покрытий входит множество ингредиентов, на общую эффективность которых в значительной степени влияют количество и качество отобранного сырья. Любые компромиссы и экспромты могут отрицательно сказаться на свойствах и долговечности конечного продукта. Среди компонентов, отбор которых должен проводиться особенно тщательно, − источники кислоты, связующие, вспучивающие добавки и пигменты.

Процессы, которые инициирует пожар в интумесцентном покрытии, имеют достаточно сложный характер. На первой стадии связующее вещество растворяется, а высвобождающаяся полифосфорная кислота вступает в реакцию с источником углерода (углеводом, пентаэритритом, дипентаэритритом, крахмалом), в результате чего получается эфир. При его распаде образуется богатая углеродом структура, которая раздувается под воздействием газов, высвобождающихся при разложении вспучивающего компонента. В качестве пенообразователя обычно применяются меламин, циановый аммоний, мочевина. В процессе распухания и вспенивания создается прочный защитный слой. Для того чтобы реакция продолжилась, связующее должно образовать с пластификатором стабильный раствор. Полученная пена начинает обугливаться по мере воздействия высокой температуры. После этого в реакцию вступает полифосфорная кислота, которая предохраняет защитный слой от разрушения. Посредством взаимодействия с пигментом образуется жесткая углеродистая пленка, которая изолирует материал от воздуха, предохраняет от нагрева и препятствует развитию пламени. Чрезвычайно важно, чтобы во вспучивающемся слое не появлялось трещин, только в таком случае покрытие будет способно обеспечивать защиту стальных конструкций самой сложной формы (Рисунки 2−5).

Выбор полифосфата аммония

Источник кислоты, в данном случае полифосфат аммония (АРР), является ключевым элементом в цепочке реакций вспучивания покрытий, будь то составы на основе воды или органических растворителей. Его качество может иметь определяющее значение для производительности и стойкости огнезащитных красок, лаков, пропиток, мастик и пр.

Полифосфат аммония представляет собой неорганическую соль фосфорной кислоты, которая применяется в качестве пламязамедляющей добавки, иными словами, выступает в роли эффективного антипирена. Он совместим с большинством связующих добавок, таких как акрилаты (соли акриловой кислоты), эпоксиды (эпоксидные смолы), кремниевые соединения, полиуретаны.

Среди достоинств АРР − экологическая безопасность, так как вещество не содержит галогенов. Подробный доклад об огнезащитных материалах, опубликованный Федеральным агентством по охране окружающей среды Германии (Umweltbundesamt) в 2001 году, сообщает, что «…с точки зрения токсичности, полифосфат аммония зарекомендовал себя как совершенно безопасный антипирен».

На сегодняшний день в мире известно два типа АРР: с кристаллической фазой I и со степенью полимеризации n 1000.

Таблица 1. Стандарты, действующие в различных государствах

Источник

Полифосфат аммония

Описание

Фабричное клеймо продукта: KYLIN APP201

Полифосфат аммония (KYLIN APP201) – это неорганическая соль фосфорной кислоты. CF-APP201 является высокомолекулярным антипиреном (пламезамедляющей добавкой) с кристаллической фазой II и степенью полимеризации более 1000. АРР201 – это стандартный полифосфат аммония без дополнительных обработок и каких-либо примесей. Полифосфат аммония APP201 имеет разветвленную линейную структуру с варьирующейся длиной цепи, высокий молекулярный вес, высокую термическую стабильность и низкую растворимость в воде.

Наиболее широко полифосфат аммония APP201 применяется в качестве антипирена в производстве лакокрасочных материалов специального назначения – огнезащитных красок, пропиток, лаков и мастик, а также в производстве защитных оболочек электрических кабелей и различных пластиков с огнестойкими свойствами. Одним из основных достоинств полифосфата аммония как антипирена является его экологическая безопасность и нетоксичность. Не содержит галогены, являющиеся очень ядовитыми и токсичными веществами. Полифосфат аммония APP201 является основным рецептурным компонентом огнезащитных лакокрасочных материалов. Огнезащитный эффект в составе огнезащитной краски заключается в том, что от воздействия высокой температуры пламени он разлагается и выделяет негорючий газ, формирующий защитный слой и ограничивающий доступ кислорода, оставшееся количество полифосфатной кислоты выступает в качестве катализатора реакции пенообразования при отделении свободного углерода в материале. Во время горения образовавшаяся углеродистая пленка вспучивается без расплавления и образует толстый пенный слой, в результате чего обеспечивается теплоизоляция несущей строительной конструкции и прекращение/з­амедление горения. При горении огнезащитной краски с полифосфатом аммония выделяется мягкий дым с очень низким содержанием токсичных газов, что относит ее к классу неопасных материалов, соответствующих современным требованиям пассивной огнезащиты. Свойства полифосфата аммония АРР201 обеспечивают эффективное и безопасное его применение в производстве терморасширяющихся огнезащитных лакокрасочных материалов для пассивной защиты от огня несущих строительных металлических и деревянных конструкций. Нерастворимость в органических растворителях и частичная нерастворимость в воде делает возможным применение полифосфат аммония в производстве огнезащитных красок на растворительной основе и на основе водных дисперсий. Лучший эффект применения полифосфата аммония достигается в композиции с микронизированными пентаэритритом и меламином.

Источник