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Polifosfato de amonio
Ammoniumpolyphosphat.svg
Nombres
Otros nombres
Exolit AP 422, FR CROS 484, CS FR APP 231
Identificadores
CHEBI
Tarjeta de información ECHA100.063.425 Edita esto en Wikidata
Número eE452 (v) (espesantes, ...)
Propiedades
[NH 4 PO 3 ] n (OH) 2
Masa molar97,01 g / mol
Aparienciapolvo blanco
Densidad1,9 g / cm 3 ; densidad aparente = 0,7 g / cm 3
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referencias de Infobox

El polifosfato de amonio es una sal inorgánica de ácido polifosfórico y amoníaco que contiene ambas cadenas y posiblemente ramificaciones. Su fórmula química es [NH 4 PO 3 ] n (OH) 2 mostrando que cada monómero consiste en un radical ortofosfato de un átomo de fósforo con tres oxígenos y una carga negativa neutralizada por un catión amonio dejando dos enlaces libres para polimerizar . En los casos ramificados, a algunos monómeros les falta el anión amonio y, en cambio, se unen a otros tres monómeros.

Las propiedades del polifosfato de amonio dependen del número de monómeros en cada molécula y hasta cierto punto de la frecuencia con la que se ramifica. Las cadenas más cortas (n <100) son más sensibles al agua y menos estables térmicamente que las cadenas más largas (n> 1000), [1] pero las cadenas de polímero cortas ( p. Ej., Piro-, tripoli- y tetrapoli-) son más solubles y muestran una solubilidad creciente con mayor longitud de cadena. [2]

El polifosfato de amonio se puede preparar haciendo reaccionar ácido fosfórico concentrado con amoníaco. Sin embargo, las impurezas de hierro y aluminio, solubles en ácido fosfórico concentrado, forman precipitados gelatinosos o "lodos" en polifosfato de amonio a pH entre 5 y 7. [3] Otras impurezas metálicas como cobre, cromo, magnesio y zinc forman precipitados granulares. [4] Sin embargo, dependiendo del grado de polimerización, el polifosfato de amonio puede actuar como un agente quelante para mantener ciertos iones metálicos disueltos en solución. [5]

El polifosfato de amonio se utiliza como aditivo alimentario, emulsionante ( número E : E545) y como fertilizante .

El polifosfato de amonio (APP) también se utiliza como retardante de llama en muchas aplicaciones como pinturas y recubrimientos, y en una variedad de polímeros: los más importantes son las poliolefinas , y en particular el polipropileno, donde APP forma parte de sistemas intumescentes. [6] La composición con retardantes de llama basados ​​en APP en polipropileno se describe en. [7] Otras aplicaciones son los termoestables, donde APP se utiliza en poliésteres insaturados y gelcoats (APP se mezcla con sinergistas), epoxis y fundiciones de poliuretano (sistemas intumescentes). APP también se aplica a espumas de poliuretano retardantes de llama .

Los polifosfatos de amonio utilizados como retardadores de llama en polímeros tienen cadenas largas y una cristalinidad específica (Forma II). Comienzan a descomponerse a 240 ° C para formar amoníaco y ácido fosfórico. El ácido fosfórico actúa como catalizador ácido en la deshidratación de polialcoholes a base de carbono, como la celulosa en la madera. El ácido fosfórico reacciona con grupos alcohol para formar ésteres de fosfato inestables al calor . Los ésteres se descomponen para liberar dióxido de carbono y regenerar el catalizador de ácido fosfórico [ cita requerida ]. En la fase gaseosa, la liberación de dióxido de carbono no inflamable ayuda a diluir el oxígeno del aire y los productos de descomposición inflamables del material que se está quemando. En la fase condensada, el carbón carbonoso resultante ayuda a proteger el polímero subyacente del ataque del oxígeno y el calor radiante. [8] El uso como intumescente se logra cuando se combina con materiales a base de almidón como pentaeritritol y melamina como agentes de expansión. Los mecanismos de intumescencia y el modo de acción de la APP se describen en una serie de publicaciones. [9] [10]

Referencias [ editar ]

  1. ^ [1] Archivado el 22 de mayo de 2010 en la Wayback Machine.
  2. ^ US 4041133 
  3. ^ US 4721519 
  4. ^ US 3044851 
  5. ^ Gowariker, Vasant; Krishnamurthy, VN; Gowariker, Sudha; Dhanorkar, Manik; Paranjape, Kalyani (8 de abril de 2009). "La enciclopedia de fertilizantes" . John Wiley e hijos . Consultado el 30 de junio de 2018 , a través de Google Books.
  6. ^ Weil, ED, Levchik, SV Retardantes de llama para plásticos y textiles, p. 16. Hanser Publishers, Munich, Alemania, 2009
  7. ^ "Como retardante de llama" . Mindfully.org . Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2007 . Consultado el 30 de junio de 2018 .
  8. ^ US 4515632 
  9. ^ Camino, G .; Luda, MP Estudio mecanicista de la intumescencia, p. 48 s, en Le Bras, M .; Camino, G .; Bourbigot, S .; Delobel, R. Eds., Retardancia al fuego de polímeros; El uso de la intumescencia, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, Reino Unido, 1998
  10. ↑ Bourbigot, S .; Le Bras, M. Intumescencia retardadores de llama y formación de carbonilla, p. 139 y sigs., En Troitzsch, J. Ed. Manual de inflamabilidad de plásticos, 3.a edición, Hanser Publishers, Munich, 2004

Enlaces externos [ editar ]

  • US 2950961 
  • US 4211546 
  • Specialchem4polymers.com