Polifosfato d'amoni
El polifosfato d'amoni és una sal inorgànica d'àcit polifosfórico i amoníac que conté cadenes i possiblement ramificacions. La seua fòrmula química és H(NH4PO3)nOH mostrant que cada monòmer consistix en un radical ortofosfato d'un àtom de fòsfor en tres oxigen i una càrrega negativa neutralisada per un catión amoni deixant dos enllaços lliures para polimerizar. En els casos ramificados, alguns monòmers carixen del anión amoni i en el seu lloc s'enllacen en atres tres monòmers.
Les propietats del polifosfato d'amoni depenen del número de monòmers de cada molècula i, en certa mida, de la freqüència en la que es ramifica. Les cadenes més curtes (n < 100) són més sensibles a l'aigua i menys estables tèrmicament que les cadenes més llargues (n > 1000),[1]pero les cadenes curtes d'polímero (per eixemple, piro-, tripoli- i tetrapoli-) són més solubles i mostren una solubilidad creixent en l'aument de la llongitut de la cadena.[2]
El polifosfato d'amoni pot preparar-se fent reaccionar àcit fosfórico concentrat en amoníac. No obstant, les impurees de ferro i alumini, solubles en àcit fosfórico concentrat, formen precipitats gelatinosos o "fancs" en el polifosfato d'amoni a pH entre 5 i 7.[3]Atres impurees metàliques com a coure, cromo, magnesi i zinc formen precipitats granulars.[4] No obstant, depenent del grau de polimerisació, el polifosfato d'amoni pot actuar com agent quelante per a mantindre dissolts certs ions metàlics.[5]
El polifosfato d'amoni s'utilisa com aditiu alimentari, emulsionante (número I: E545) i com fertilisant.
El polifosfato d'amoni (APP, per les seues sigles en anglés) també s'utilisa com retardante de flama en moltes aplicacions, com pintures i revestiment, i en diversos polímeros: els més importants són les poliolefinas i, en particular, el polipropileno, a on el APP forma partix de sistemes intumescentes.[6] [7]Atres aplicacions són els termoestables, a on el APP s'utilisa en polièsterés insaturados i gel coats (mescles de APP en sinergistas), epoxis i colades de poliuretano (sistemes intumescentes). El APP també s'aplica a bromera de poliuretano ignífugas.
Els polifosfatos d'amoni utilisats com retardantes de flama en polímero tenen cadenes llargues i una cristalinidad específica (Forma II). Comencen a descompondre's a 240 °C per a formar amoniaco i àcit fosfórico. L'àcit fosfórico actua com a catalisador àcit en la deshidratació de polialcoholes a pur de carbono, com la celulosa de la fusta. L'àcit fosfórico reacciona en grups d'alcohol per a formar éster de fosfat termoestables. Els éster es descomponen per a lliberar diòxit de carbono i regenerar el catalisador d'àcit fosfórico.
En la fase gaseosa, la lliberació de diòxit de carbono no inflamable ajuda a diluir l'oxigen de l'aire i els productes de descomposició inflamables del material que s'està cremant. En la fase condensada, la carbonilla resultant ajuda a protegir l'polímero subjacent de l'atac de l'oxigen i de la calor radiant.[8] L'us com intumescente es conseguix quan es combina en materials a pur d'almidó com el pentaeritritol i la melamina com a agents expansores.[9][10]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Copia archivada». Archivat des d'el original, el 22 de maig de 2010. Consultat el 20 de novembre de 2023.
- ↑ US 4041133, Young, Donald C., "Ammonium polyphosphate production", published 1977-08-09, assigned to Union Oil Co. of Califòrnia
- ↑ US 4721519, Thomas, William P. & Lawton, William S., "Stable ammonium polyphosphate liquid fertilizer from merchant grade phosphoric acid", published 1988-01-26, assigned to American Petro Mart Inc.
- ↑ US 3044851, Young, Donald C., "Production of ammonium phosphates and product thereof", published 1962-07-17, assigned to Collier Carbon & Chemical Co.
- ↑ The Fertilizer Encyclopedia, John Wiley & Sons. ISBN 9780470431764. Consultat el 2018-06-30.
- ↑ Weil, E.D., Levchik, S.V. Flame retardants for plastics and textils, p. 16. Hanser Publishers, Munich, Germany, 2009
- ↑ «As a flame retardant». Consultat el 2018-06-30.
- ↑ US 4515632, Maurer, Alexander & Staendeke, Horst, "Activated ammonium polyphosphate, a process for making it, and its use", published 1985-05-07, assigned to Hoechst AG
- ↑ Camí, G.; Luda, M.P. Mechanistic study of intumescence, p. 48 f, in Li Bras, M.; Camí, G.; Bourbigot, S.; Delobel, R. Eds., Fire retardancy of polymers; The use of intumescence, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 1998
- ↑ Bourbigot, S.; Li Bras, M. Intumescence flame retardants and char formation, p. 139 f, in Troitzsch, J. Ed. Plastics flammability handbook, 3rd Ed., Hanser Publishers, Munich, 2004
- Este artícul conté una traducció derivada de «Polifosfato de amonio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.