聚磷酸铵(简称APP)是近年来迅速发展起来的一种最重要的磷系无机阻燃剂,是膨胀型阻燃剂(IFR)的主要成分之一,膨胀型阻燃剂由碳源、酸源及气源组成,其活性成分为磷和氮。它与含卤阻燃剂不同,不需与氧化锑并用。含膨胀型阻燃剂的高聚物燃烧时,表面能形成一层膨胀炭层,此炭层阻燃、隔热、隔绝空气,烟雾少,也不易形成有毒和腐蚀性气体,并且无熔滴现象,因此APP符合当今阻燃剂无卤环保化的发展趋势,已成为阻燃剂开发的一个热点领域。

我国自上世纪80年代开始研制APP产品,但一直处于规模小、水平低的状况,生产的大都是水溶性和低聚合度的产品。从X光衍射图案分析,APP有五种不同的结晶形式(Ⅰ～Ⅴ型)。在这五种晶型中,Ⅲ、Ⅳ型的结晶状态是不稳定的,Ⅴ型是稳定的,但尚未发现切实可行的制造方法。因此一般以Ⅰ型和Ⅱ型作为阻燃剂使用。Ⅰ型和Ⅱ型相比较,Ⅱ型产品的聚合度高,耐水性、耐热性好,其应用领域也更广。

结晶II型APP与目前国内较普遍的产品———水溶性和一般长链状APP有所不同,其聚合度、分解温度显著提高,并且热稳定性好、水溶性低,是一种环保型高效无机阻燃剂,可替代含卤阻燃剂,广泛应用于聚酯、聚烯烃塑料、橡胶、高档膨胀型防火涂料等领域。国外的结晶II型APP已商品化,德国的科莱恩公司(Clariant)、美国的首诺公司(Solutia)、日本的窒素公司(Chisso)等都已规模化生产,并已在聚酯、聚烯烃、聚氨酯等领域进行阻燃应用研究。

结晶II型APP的研制在我国还处于起步阶段,目前国内做得比较好的是浙江省化工研究院。该院从1999年开始研制结晶II型APP,目前已形成800吨/年的生产规模,产品主要技术指标达到或接近国外同类产品水平,并已成功地用于硅橡胶、聚丙烯、防火板、防火涂料等领域的阻燃,其产品的制备方法和检测方法已申请国家发明专利。

随着全球安全环保意识的日益加强,人们对防火安全及制品阻燃的要求越来越高。欧美等经济发达国家已限制使用含卤阻燃剂,无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已成为人们追求的目标。因此高聚合度的结晶II型聚磷酸铵的发展前景将会越来越广阔。目前我国在这方面也已引起高度重视,相信在不久的将来根据我国的实际情况,逐步制订阻燃产品和测试方法的标准,健全和完善有关法规,使我国的整个阻燃剂行业向无卤化、环保化方向发展。