Синтез и разработка технологии высококонденсированного полифосфата аммония : ПФА

• Автор: Гришин, Дмитрий Львович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Полифосфаты аммония как компоненты огнезащитных материалов

1.2. Структура конденсированных фосфатов.

1.3. Методы получения конденсированных фосфатов аммония

1.3.1. Синтез конденсированных фосфатов аммония при взаимодействии газообразных аммиака, пятиокиси фосфора и паров воды
1.3.2. Синтез конденсированных фосфатов аммония при взаимодействии полифосфорных кислот с аммиаком.
1.3.3. Методы синтеза конденсированных фосфатов аммония термической дегидратацией кислых ортофосфатов аммония в атмосфере или под давлением газообразного аммиака
1.3.4. Методы синтеза конденсированных фосфатов аммония термической дегидратацией кислых ортофосфатов

аммония в присутствии карбамида.

1.3.5. Запатентованные способы получения конденсированных фосфатов аммония.
1.4. Анализ литературных данных и постановка задачи исследования
Глава 2. Исследование и разработка физикохимических основ
промышленного синтеза иолифосфатов аммония.
2.1. Контролируемые параметры свойств и состояния
получаемых продуктов. Краткая характеристика физикохимических и инструментальных методов их определения и контроля
2.2. Исследование системы ортофосфат аммония карбамид
в стационарном слое реагентов.
2.3. Исследование системы ортофосфат аммония карбамид в аппарате с перемешиванием реакционный смеси в
условиях рециркуляции продукта
2.4. Предполагаемый механизм синтеза полифосфата
аммония в присутствии карбамида.
2.4.1. Особенности протекания процесса при использовании сырья различного происхождения.
2.5. Технохимические исследования и расчеты. Определение структурного состава, термохимических, теплофизических, физических и химических свойств продукта
2.6. Обсуждение результатов
Глава 3. Разработка технологии высококонденсированного
полифосфата аммония.
3.1. Функциональная схема процесса и обоснование
основных технологических параметров процесса
3.2. Материальный и тепловой балансы процесса
3.2.1. Материальный баланс
3.2.2. Тепловой баланс
3.3. Опытнопромышленный реактор для проведения
процесса поликонденсации ортофосфатов аммония.
3.3.1. Выбор типа реактора
3.3.2. Расчет основных конструктивных элементов.
3.4. Аппаратурнотехнологическая схема процесса
3.5. Рекомендации по подбору технологического оборудования
3.6. Экономическая оценка
Выводы.
Список литературы


Термическое превращение этих материалов может также сопровождаться большими эндо-эффектами и выделением веществ,, создающих диффузионное сопротивление для кислорода или других окислителей, поддерживающих горение. Наконец, они технологичны в применении (кисть, краскопульт) и не влияют на условия теплообмена, при нормальном режиме функционирования - толщина покрытия составляет от десятых долей до нескольких миллиметров. В- качестве антипиренов, формирующих перечисленные выше свойства огнезащитных материалов, широко используются аммонийные соли1 ортофосфорной и полифосфорной кислот. Наилучшими эксплуатационными свойствами, под которыми подразумеваются не только эффективность огнезащиты, но и долговечность сохранения ее при. Они выпускаются различными фирмами в Японии, США, ФРГ,. Англии, Франции; но, к сожалению, не в России. В отечественных качественных огнезащитных материалах используют полифосфаты аммония (ПФА) зарубежного•- происхождения. Механизм горения и термического разложения конденсированных соединений фосфора, методы их получения, свойства в серии; «сумисэфу», а также результаты их применения для: снижения воспламеняемости различных предметов из древесины, бумаги, волокон, поливинилхлорида, полиэтилена, рассмотрены в обзоре [1]. Фирмой «Монтэдисон» разработаны новые антипирены для термопластичных полиолефинов, эластомеров, придающие последним-повышенную огнестойкость, низкую способность к образованию дыма (СОД), токсичных(ТПС) и коррозионноактивных (КПС) газообразных продуктов сгорания [2]. В) качестве антипиренов- фирма предлагает использовать смеси полифосфата аммония или фосфатов меламина. Подобные системы повышают способность к коксообразованию и снижают СОД, ТПС, КПС олефиновых эластомеров. Образующийся в процессе горения кокс имеет многоячеистую пенообразную структуру. Введение. Ы-Р-антипиренов в полиолефины в количестве % приводит к значительному улучшению огнестойкости последних по сравнению со стандартными защитными- системами (галогенсодержащий, продукт %, трехокись сурьмы %, борат цинка 5%). Одновременно возрастают физикомеханические свойства: модуль упругости при изгибе, разрывная прочность на растяжение, ударная вязкость. Исследовано [2] влияние добавок % полифосфата аммония на кислородный индекс (КИ) и выход кокса после сгорания приблизительно на % образцов полипропилена и ударопрочного полистирола. Кислородный индекс увеличивается линейно с увеличением концентрации ПФА [3]. Эффективность использования ПФА для полипропилена в 2,5 раза выше, чем для полистирола. Для придания самозатухаемости полиолефиновым и полистироловым композициям, используемым-для изготовления красок, покрытий и т. ЫН4) п+гРпОзо+1 (п=2~). Самозатухающие композиции на основе полиэтилена, полипропилена, полистирола получают, вводя на 0 в. МН4РОз)п > где п > и 3- в. С-0-, С-8-, и N1*1- группами [5]. С целью повышения стойкости к термоокислителыюму старению и термостабильности полимерной композиции пониженной горючести [6], содержащей пропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы, в композицию вводят в качестве термостабилизатора полифосфат аммония. При этом сохраняются-, на достигнутом уровне физико-механические, электрические и теплофизические показатели композиции, используемой при изготовлении деталей теле-, радио-,, и. Приводятся сведения о полимерной композиции пониженной горючести на основе полипропилена,, имеющей в составе наряду с азотосодержащими органическими соединениями, например, полиметилен -карбамидом, также полифосфат аммония в количестве - масс. Композиция используется для- изготовления тонкостенных панелей применяемых на транспорте: облицовка ж. Негорючая, самозатухающая, полимерная композиция, содержащая (масс: ч. Олбрайт энд Вилсон ЮК Лимитед» (Великобритания) [8]. Для повышения огнестойкости пенопластов используется состав на основе замещенного- полифосфата аммония, нерастворимого в воде и содержащего группы- слабосвязанного азота, который при нагреве легко выделяется, способствуя образованию; вспучивающегося углеобразного покрытия на поверхности защищае.