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| 名前 | |
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その他の名前
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| 識別子 | |
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| チェビ |
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| ECHA 情報カード | 100.063.425 |
| E番号 | E452(v) (増粘剤、…) |
CompToxダッシュボード （EPA）
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| プロパティ | |
| H(NH 4 PO 3 ) n OH | |
| モル質量 | 97.01 g/モル |
| 外観 | 白い粉 |
| 密度 | 1,9 g/cm 3 ; 嵩密度 = 0,7 g/cm 3 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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ポリリン酸アンモニウムは、ポリリン酸とアンモニアからなる無機塩で、鎖状構造と分岐構造の両方を有します。化学式はH(NH 4 PO 3 ) n OHで、各モノマーは3つの酸素原子と1つの負電荷を持つリン原子のオルトリン酸ラジカルで構成され、アンモニウムカチオンによって中和されているため、2つの結合が自由に重合できる状態にあります。分岐構造の場合、一部のモノマーはアンモニウムアニオンを欠き、代わりに他の3つのモノマーと結合します。
ポリリン酸アンモニウムの特性は、各分子に含まれるモノマーの数と、ある程度は分岐の頻度に依存します。短い鎖（n < 100）は長い鎖（ n > 1000） よりも水に敏感で、熱安定性が低くなります[1]。しかし、短いポリマー鎖（例えば、ピロポリ、トリポリ、テトラポリ）は溶解性が高く、鎖長が長くなるにつれて溶解性が増加します[2] 。
ポリリン酸アンモニウムは、濃リン酸とアンモニアを反応させることで製造できます。しかし、濃リン酸に溶解する鉄とアルミニウムの不純物は、pH 5～7のポリリン酸アンモニウム中でゼラチン状の沈殿物、すなわち「スラッジ」を形成します。 [3]銅、クロム、マグネシウム、亜鉛などの他の金属不純物は、粒状の沈殿物を形成します。[4]しかし、重合度によっては、ポリリン酸アンモニウムはキレート剤として作用し、特定の金属イオンを溶液中に溶解したままにします。[5]
ポリリン酸アンモニウムは、食品添加物、乳化剤（E番号：E545）、肥料として使用されます。
ポリリン酸アンモニウム（APP）は、塗料やコーティング剤などの多くの用途や、さまざまなポリマーの難燃剤としても使用されています。最も重要なのはポリオレフィン、特にポリプロピレンで、APPは膨張性システムの一部です。[6]ポリプロピレンへのAPPベースの難燃剤の配合については、[7]で説明されています。その他の用途としては熱硬化性樹脂があり、APPは不飽和ポリエステルやゲルコート（相乗剤とのAPPブレンド）、エポキシ樹脂、ポリウレタン成形品（膨張性システム）に使用されています。APPは難燃性ポリウレタンフォームにも使用されています。
ポリマーの難燃剤として使用されるポリリン酸アンモニウムは、長鎖と特定の結晶性（フォームII）を持っています。これらは240℃で分解し始め、アンモニアとリン酸を形成します。リン酸は、木材のセルロースなどの炭素系ポリアルコールの脱水において酸触媒として作用します。リン酸はアルコール基と反応して熱に不安定なリン酸エステルを形成します。エステルは分解して二酸化炭素を放出し、リン酸触媒を再生します[要出典]。気相では、放出された不燃性の二酸化炭素が、空気中の酸素と燃焼している物質の可燃性分解生成物を希釈するのに役立ちます。凝縮相では、結果として生じる炭素質チャーが、下にあるポリマーを酸素や輻射熱による攻撃から保護するのに役立ちます[8] 。膨張剤としての使用は、ペンタエリスリトールやメラミンなどのデンプン系材料と組み合わせることで実現されます。膨張のメカニズムとAPPの作用機序については、一連の出版物に記載されている。[9] [10]
参考文献
- ^ [1] 2010年5月22日アーカイブ、Wayback Machine
- ^ US 4041133、ヤング、ドナルド C.、「ポリリン酸アンモニウムの製造」、1977年8月9日公開、カリフォルニア州ユニオンオイル社に譲渡
- ^ US 4721519、Thomas, William P. & Lawton, William S.、「Stable ammonium polyphosphate liquid fertilizer from commercial grade phosphoric acid」、1988-01-26 公開、American Petro Mart Inc. に譲渡。
- ^ US 3044851、Young, Donald C.、「リン酸アンモニウムの製造およびその製品」、1962 年 7 月 17 日公開、Collier Carbon & Chemical Co. に譲渡。
- ^ ゴワリカー、ヴァサント;クリシュナムルシー、バーモント州。ゴワリカー、スダ。マニク、ダノーカール。カリヤニ、パランジャペ（2009年4月8日）。肥料百科事典。ジョン・ワイリー＆サンズ。ISBN 97804704317642018年6月30日閲覧– Googleブックス経由。
- ^ Weil, ED, Levchik, SV「プラスチックおよび繊維用難燃剤」p. 16. Hanser Publishers, ミュンヘン, ドイツ, 2009
- ^ 「難燃剤として」Mindfully.org . 2007年9月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年6月30日閲覧。
- ^ US 4515632、Maurer, Alexander & Staendeke, Horst、「活性化ポリリン酸アンモニウム、その製造方法、およびその使用」、1985年5月7日公開、Hoechst AGに譲渡
- ^ Camino, G.; Luda, MP 膨張のメカニズム研究、p. 48 f、Le Bras, M.; Camino, G.; Bourbigot, S.; Delobel, R. 編著『ポリマーの難燃性；膨張の利用』、英国王立化学協会、ケンブリッジ、1998年
- ^ Bourbigot, S.; Le Bras, M. 膨張性難燃剤と炭化形成、p. 139 f, Troitzsch, J. Ed. Plastics flammability handbook, 3rd Ed., Hanser Publishers, Munich, 2004
外部リンク
- US 2950961、ストリップリン・ジュニア、マーカス・M、スティンソン、ジョン・M、ポッツ、ジョン・M、「液体肥料の製造」、1960年8月30日公開、テネシー川流域開発公社に譲渡
- US 4211546、Jensen、William C.、「ポリリン酸アンモニウムの製造方法」、1980 年 7 月 8 日公開、Western Farm Services Inc.に譲渡。
