聚磷酸铵简称APP,是一种典型的膨胀型无卤阻燃剂,具有高效、价格低廉、热稳定性好、对环境和人身危害较小的特点,成为了阻燃剂的热门研究方向,具有十分广阔的发展前景。国外早已实现Ⅱ-型聚磷酸铵的工业生产,相比之下国内产品质量不尽如意,这严重影响了聚磷酸铵阻燃剂在我国的发展,降低了它的社会经济效益。本课题主要探索聚磷酸铵的最佳合成条件,力图进一步提高Ⅰ-型聚磷酸铵的聚合度,并对产品进行了改性研究,为工业聚磷酸铵的生产和应用有提供了基础。在自组的反应装置中,采用磷酸铵盐-尿素缩合法和磷酸铵盐-尿素-五氧化二磷缩合法制备聚磷酸铵,通过单一变量的方法讨论反应时间、反应温度、配料比等因素对聚磷酸铵产品性能的影响。分别采用重量法测定产品的磷含量、蒸馏法测产品的含氮量,端基滴定法来确定产品的平均聚合度、并通过XRD验证APP产品的晶型。实验结果表明,磷酸二氢铵-尿素缩合法的较佳的工艺条件是:配料比(磷酸二氢铵:尿素)为1:1.1、聚合温度260℃、聚合时间1.5h;所得APP产品五氧化二磷含量为73.9%,氮含量为14.9%,平均聚合度为47.5。磷酸二氢铵-尿素-五氧化二磷缩合法的较佳的工艺条件为:配料比(磷酸二氢铵:尿素:五氧化二磷)为1:0.3:1,聚合温度为270℃,聚合时间为1h,所得APP产品五氧化二磷含量为72.8%,氮含量为13.7%,平均聚合度为58.7。两种方法制备的APP产品均远高于Ⅰ-型工业聚磷酸铵的各项指标要求。另一方面,本文选择了乙烯基三甲氧基硅烷作为偶联剂对上述方法制备的APP产品进行了表面改性,并考察了不同反应温度和偶联剂添加量下,改性聚磷酸铵与未改性聚磷酸铵间分散程度、热稳定性、溶解度及晶型种类之间的差异,结果表明,经改性后聚磷酸铵的分散程度变大、热稳定性增强、溶解度增大但晶型种类未发生变化,同时还确定在偶联剂的添加量为5%、反应温度为60℃、反应时间为2 h的条件下,可以达到较佳改性效果。