聚磷酸銨（APP）的生產(chǎn)方法很多，主要有磷酸與尿素縮合法，磷酸二氫銨與尿素縮合法，聚磷酸氨化法，P2O5-NH3·H2O高溫氣相反應(yīng)法，五氧化二磷與磷酸銨化合法，正磷酸銨與氨氣高溫中和法以及磷酸二氫銨和氨氣縮合法等。常見(jiàn)的生產(chǎn)方法主要有磷酸與尿素縮合法，磷酸二氫銨與尿素縮合法以及五氧化二磷與磷酸銨化合法3種。

    (1)磷酸與尿素縮合法。

    將一定質(zhì)量配比的磷酸和尿素加入到反應(yīng)釜中，在釜中混合溶解，然后進(jìn)入沸騰床進(jìn)行沸騰聚合，物料發(fā)泡后，調(diào)節(jié)排氨量，保持沸騰床內(nèi)氨壓，隨著溫度的上升，物料聚合固化，繼續(xù)控制溫度和壓力，保溫，最后冷卻出料。在反應(yīng)中尿素既是氨源，又起到縮聚劑的作用，保持反應(yīng)物在氣相中有足夠的氨濃度和促進(jìn)聚磷酸胺的脫水縮聚。在生產(chǎn)過(guò)程中，影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素有多個(gè)，原料配比、縮合溫度和時(shí)間、料層高度以及氨氣分壓等。為了使縮合反應(yīng)完全，需要提高含氮量和聚合度。尿素使用量少，縮合不完全，聚合度低，含氮量也低；尿素使用量多，氨的損失增大，且不易固化；加熱所需要時(shí)間取決于溫度，溫度越高，完成縮聚的時(shí)間越短，脫氨速度也越快，但氨的損失也增大。此外，料層過(guò)高易導(dǎo)致溫度不均勻，反應(yīng)速度不一；反應(yīng)溫度低，縮聚時(shí)間需要延長(zhǎng)，否則聚合度不高，難以固化；氨氣分壓對(duì)固相反應(yīng)體系影響較大，當(dāng)反應(yīng)溫度、配料比等其他條件不變時(shí)，氨的含量隨著氨分壓的增加而增加。典型的生產(chǎn)工藝條件為：磷酸與尿素的摩爾比為1：1.5-2.0，反應(yīng)溫度控制在140-200℃，料層高度保持在100-150mm，氨分壓控制在9.3-46.6KPa。由于工業(yè)磷酸的濃度一般為80%-85%，水的存在會(huì)使聚合度難以提高，一般聚合度在20-30，另外采用尿素作縮合劑，在高溫下尿素會(huì)迅速分解，短時(shí)間內(nèi)排出大量的氣體（通常生產(chǎn)1kg聚磷酸銨產(chǎn)品將排出1m3的氨和二氧化碳），會(huì)使得反應(yīng)過(guò)程中大量發(fā)泡極易溢料，導(dǎo)致反應(yīng)器的單體體積產(chǎn)量過(guò)低，還需要設(shè)置較大型的廢氣回收裝置，給生產(chǎn)帶來(lái)許多麻煩。目前該方法是中小企業(yè)普遍采用的生產(chǎn)方法。

    （2）磷酸二氫銨與尿素縮合法。

    將磷酸二氫銨和尿素按摩爾比1：2進(jìn)行混合，放入箱式聚合爐內(nèi)在220℃左右的高溫下縮合反應(yīng)1h，經(jīng)過(guò)冷卻，粉碎得到APP產(chǎn)品。目前利用這兩種原料進(jìn)行聚合通常在聚合過(guò)程中加入一定量的溶劑，如液體石蠟。由于液體介質(zhì)的存在使得兩種原料可以均勻分散，反應(yīng)也較為完全，尿素分解出的氨氣不會(huì)很快釋放到反應(yīng)區(qū)域之外，較好地保持了反應(yīng)過(guò)程中的氨環(huán)境，但是其聚合溫度受到一定的限制，且反應(yīng)結(jié)束后，還要進(jìn)行脫除液體石蠟工作，相對(duì)增加了生產(chǎn)步驟，提高了生產(chǎn)成本。該工藝的生產(chǎn)過(guò)程，除受到反應(yīng)溫度、原料配比的影響外，合成時(shí)原料所處的狀態(tài)也會(huì)對(duì)合成產(chǎn)生較大的影響。在不加入分散介質(zhì)的情況下，利用磷酸二氫銨和尿素進(jìn)行聚合，若使反應(yīng)完全處于敞開(kāi)的狀態(tài)，則得到的合成產(chǎn)物為酸性物質(zhì)，其最大pH值僅為4；當(dāng)反應(yīng)處于完全密封狀態(tài)時(shí)，合成得到產(chǎn)品的pH值在7以上。過(guò)量的氨吸附在合成產(chǎn)品中，會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此在合成過(guò)程中，如何控制氨源的比例是一個(gè)重要的問(wèn)題，而單純使用磷酸銨鹽和尿素進(jìn)行合成并不能達(dá)到很好的效果，所以需要考慮在合成過(guò)程中通入流動(dòng)的氨氣，而且在通氨條件下則可以將聚合產(chǎn)物的pH值控制在5.5-6.5。將磷酸銨鹽和尿素在濕氨條件下進(jìn)行聚合，控制二者的摩爾比為1：3-1：4，聚合溫度為280-300℃，反應(yīng)時(shí)間大于3h，可以制備II型APP，若在反應(yīng)過(guò)程中加入II型APP做晶種，則可以大大縮短反應(yīng)時(shí)間。

     （3）磷酸銨與五氧化二磷聚合法。

    該體系可以采用正磷酸銨或磷酸氫二銨、磷酸二氫銨與五氧化二磷聚合，在氨環(huán)境中加熱到280-300℃，反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.0h。采用這種方法制得的聚磷酸銨產(chǎn)品為II型APP產(chǎn)品，溶解度較低，基本在0.05g/100g水以下，分解溫度較高（在300℃以上），聚合度也有大幅度提高，該方法是目前生產(chǎn)II型APP的主要方法。由于采用五氧化二磷作縮合劑，工藝路線短，操作簡(jiǎn)便，無(wú)大量廢氣排出，所得產(chǎn)品質(zhì)量較好，采用單一反應(yīng)器，適當(dāng)改變溫度和時(shí)間，可以得到平均聚合度不同的產(chǎn)品。合成的APP聚合度最高，且產(chǎn)品的晶型發(fā)生了改變，更有利于阻燃應(yīng)用，但是在處理五氧化二磷時(shí)應(yīng)特別注意，因?yàn)樗泻軓?qiáng)的吸濕性和反應(yīng)活性，因此會(huì)對(duì)人體有一定的危險(xiǎn)。另外，五氧化二磷是由黃磷經(jīng)過(guò)高溫和干燥過(guò)程得到的，在高溫情況下，它會(huì)消耗大量的能量，產(chǎn)生大量的工業(yè)廢料，另外要求反應(yīng)容器為完全密封的，且能耐高溫高壓，為防止合成過(guò)程中粘稠的中間產(chǎn)物形成聚磷酸，需要有攪拌、捏合功能的裝置，因此設(shè)備投入費(fèi)用較高。

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