1.本发明涉及多聚磷酸盐制备技术领域，具体为一种高聚合度多聚磷酸盐制备方法。
背景技术：
2.多聚磷酸盐是一种由数十至数千个磷酸基团经高能磷酸键连接形成的线性无机多聚物，诺贝尔奖得主、美国斯坦福大学的arthurkornberg教授于1957提出细胞内多聚磷酸盐的合成是酶催化过程，多聚磷酸盐同rna和dna等多聚阴离子均为进化过程中重要的分子化石，近年来研究发现，多聚磷酸盐不仅是生物体中不可或缺的生物能和磷酸基团储存库、负电荷密度最高生物大分子，二价阳离子螯合剂，还在微生物中参与调节基因表达、调控细菌离子通道和dna摄取、代谢等；并与哺乳动物中瞬时电位的调节、线粒体代谢、细胞钙化和血液凝固等生理过程有着密切的关系。
3.目前多聚磷酸盐生物学功能的多样性已引起了广泛关注，但是经济、环保、高效制备高聚合多聚磷酸盐的生产方法还未形成生产规模，导致高聚合多聚磷酸盐生产只能依靠特定的合成菌和生物酶进行生物合成，生产规模较小，工艺流程较为复杂。
4.综上所述，本发明通过设计一种高聚合度多聚磷酸盐制备方法来解决存在的问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种高聚合度多聚磷酸盐制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种高聚合度多聚磷酸盐制备方法，包括以下步骤：
8.s1，将无水乙酸钠、氯化钠、三水合磷酸氢二钾、氯化铵、五氧化二磷以及磷酸氢二铵送入捏合机，通入氮气和加热，进行捏合处理，得到混合原料；
9.s2，将混合原料送入球磨机中进行粉碎处理，向粉碎后的混合原料滴加去离子水，并使用电动搅拌器进行初次搅拌，直到混合原料完全溶于去离子水中形成混合溶液，接着向混合溶液中滴加磷酸和改性剂，使用电动搅拌器进行二次搅拌，二次搅拌结束后，对反应产物进行冷却、过滤、干燥和粉碎后得到改性中间体；
10.s3，将所述改性中间体投入反应釜中，通入氮气，先升温至220℃然后按0.6℃/min～0.8℃/min的升温速率升温至420℃，进行热缩合反应，得到高聚合度多聚磷酸盐，将高聚合度多聚磷酸盐投入去离子水中，水浴加热处理后冷却至室温，送入离心机中进行初次离心，收集上清液，向上清液中加入盐酸溶液，混合均匀后再次送入离心机中进行二次离心，收集上清液并用碳酸氢钠溶液调节至中性，得到待处理溶液，对待处理溶液进行分离处理，得到中链高聚合度多聚磷酸盐和长链高聚合度多聚磷酸盐。
11.作为本发明优选的方案，所述s1中投入捏合机中的无水乙酸钠、氯化钠、三水合磷
酸氢二钾、氯化铵、五氧化二磷以及磷酸氢二铵的质量比为60∶150∶10∶1∶40∶30。
12.作为本发明优选的方案，所述s1中捏合处理的温度为155℃～160℃，捏合处理的时间为3h～8h、氨气的流量为15.5m3/h～17.5m3/h。
13.作为本发明优选的方案，所述s2中初次搅拌的温度为40℃～48℃，所述二次搅拌的温度为40℃～48℃，二次搅拌时间为5.5h～7h。
14.作为本发明优选的方案，所述s2中磷酸为80wt％～90wt％的工业磷酸，改性剂由磷钨酸、硅钨酸以及氟锑酸按照体积比1∶1∶1.5混合制成。
15.作为本发明优选的方案，所述s2中混合原料与去离子水的质量比为1∶50，改性剂与混合溶液的质量比为1∶15，混合原料与磷酸的质量比为1∶2。
16.作为本发明优选的方案，所述s3中水浴加热的温度为65℃～70℃，水浴加热的时间为1h～1.5h，初次离心的时长为每10kg高聚合度多聚磷酸盐离心处理10min，二次离心的时长与初次离心的时长比例为1∶2，盐酸溶液与去离子水的体积比为1∶20。
17.作为本发明优选的方案所述s3中的中链高聚合度多聚磷酸盐的聚合度为100-150，长链高聚合度多聚磷酸盐的聚合度为大于150。
18.作为本发明优选的方案，所述s3中分离处理的具体步骤为：
19.s11，向待处理溶液加入浓度为95％的乙醇并混合均匀，静置2h后送入离心机中，按照每10kg待处理溶液处理10min的标准进行离心处理，得到离心液和沉淀，取出沉淀，使用体积分数为45％的乙醇冲洗、过滤和干燥后得到中链高聚合度多聚磷酸盐；
20.s12，向离心液中加入超纯水使得乙醇体积分数减小到65％，将溶液静置1.5h后再次送入离心机中，按照每10kg离心液处理15min的标准进行离心处理，离心处理结束后，取出沉淀，使用体积分数为45％的乙醇冲洗、过滤和干燥后得到长链高聚合度多聚磷酸盐。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、本发明中，通过将无水乙酸钠、氯化钠、三水合磷酸氢二钾、氯化铵、五氧化二磷以及磷酸氢二铵送入捏合机，通入氮气和加热，进行捏合处理，得到混合原料，向粉碎后的混合原料滴加去离子水、磷酸以及改性剂，反应处理后得到改性中间体，将改性中间体投入反应釜中，进行热缩合反应，得到高聚合度多聚磷酸盐，再对高聚合度多聚磷酸盐进行分离处理得到中链高聚合度多聚磷酸盐和长链高聚合度多聚磷酸盐，不需要使用到合成菌和生物酶，可以实现较大规模的工业生产，工艺流程较为简单。
23.2、本发明中，通过采用程序设计在温度梯度下进行热缩合反应，避免温度升高过快时，反应产物中存在较大杂质的问题。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.本发明提供一种技术方案：
27.一种高聚合度多聚磷酸盐制备方法，包括以下步骤：
28.s1，将无水乙酸钠、氯化钠、三水合磷酸氢二钾、氯化铵、五氧化二磷以及磷酸氢二铵送入捏合机，通入氮气和加热，进行捏合处理，得到混合原料；
29.s2，将混合原料送入球磨机中进行粉碎处理，向粉碎后的混合原料滴加去离子水，并使用电动搅拌器进行初次搅拌，直到混合原料完全溶于去离子水中形成混合溶液，接着向混合溶液中滴加磷酸和改性剂，使用电动搅拌器进行二次搅拌，二次搅拌结束后，对反应产物进行冷却、过滤、干燥和粉碎后得到改性中间体；
30.s3，将所述改性中间体投入反应釜中，通入氮气，先升温至220℃然后按0.6℃/min～0.8℃/min的升温速率升温至420℃，进行热缩合反应，得到高聚合度多聚磷酸盐，将高聚合度多聚磷酸盐投入去离子水中，水浴加热处理后冷却至室温，送入离心机中进行初次离心，收集上清液，向上清液中加入盐酸溶液，混合均匀后再次送入离心机中进行二次离心，收集上清液并用碳酸氢钠溶液调节至中性，得到待处理溶液，对待处理溶液进行分离处理，得到中链高聚合度多聚磷酸盐和长链高聚合度多聚磷酸盐。
31.进一步的，所述s1中投入捏合机中的无水乙酸钠、氯化钠、三水合磷酸氢二钾、氯化铵、五氧化二磷以及磷酸氢二铵的质量比为60∶150∶10∶1∶40∶30。
32.进一步的，所述s1中捏合处理的温度为155℃～160℃，捏合处理的时间为3h～8h、氨气的流量为15.5m3/h～17.5m3/h。
33.进一步的，所述s2中初次搅拌的温度为40℃～48℃，所述二次搅拌的温度为40℃～48℃，二次搅拌时间为5.5h～7h。
34.进一步的，所述s2中磷酸为80wt％～90wt％的工业磷酸，改性剂由磷钨酸、硅钨酸以及氟锑酸按照体积比1∶1∶1.5混合制成。
35.进一步的，所述s2中混合原料与去离子水的质量比为1∶50，改性剂与混合溶液的质量比为1∶15，混合原料与磷酸的质量比为1∶2。
36.进一步的，所述s3中水浴加热的温度为65℃～70℃，水浴加热的时间为1h～1.5h，初次离心的时长为每10kg高聚合度多聚磷酸盐离心处理10min，二次离心的时长与初次离心的时长比例为1∶2，盐酸溶液与去离子水的体积比为1∶20。
37.进一步的，所述s3中的中链高聚合度多聚磷酸盐的聚合度为100-150，长链高聚合度多聚磷酸盐的聚合度为大于150。
38.进一步的，所述s3中分离处理的具体步骤为：
39.s11，向待处理溶液加入浓度为95％的乙醇并混合均匀，静置2h后送入离心机中，按照每10kg待处理溶液处理10min的标准进行离心处理，得到离心液和沉淀，取出沉淀，使用体积分数为45％的乙醇冲洗、过滤和干燥后得到中链高聚合度多聚磷酸盐；
40.s12，向离心液中加入超纯水使得乙醇体积分数减小到65％，将溶液静置1.5h后再次送入离心机中，按照每10kg离心液处理15min的标准进行离心处理，离心处理结束后，取出沉淀，使用体积分数为45％的乙醇冲洗、过滤和干燥后得到长链高聚合度多聚磷酸盐。
41.具体实施案例：
42.将无水乙酸钠、氯化钠、三水合磷酸氢二钾、氯化铵、五氧化二磷以及磷酸氢二铵
按照质量比为60∶150∶10∶1∶40∶30的比例送入捏合机，通入氮气和加热，氨气的流量为15.5m3/h，进行捏合处理，捏合处理的温度为155℃，捏合处理的时间为3h，得到混合原料；
43.将混合原料送入球磨机中进行粉碎处理，向粉碎后的混合原料滴加去离子水，混合原料与去离子水的质量比为1∶50，并使用电动搅拌器进行初次搅拌，初次搅拌的温度为40℃，初次搅拌时间为2h，直到混合原料完全溶于去离子水中形成混合溶液，接着向混合溶液中滴加磷酸和改性剂，磷酸为80wt％的工业磷酸，改性剂由磷钨酸、硅钨酸以及氟锑酸按照体积比1∶1∶1.5混合制成，改性剂与混合溶液的质量比为1∶15，混合原料与磷酸的质量比为1∶2，使用电动搅拌器进行二次搅拌，二次搅拌的温度为40℃，二次搅拌时间为5.5h，二次搅拌结束后，对反应产物进行冷却、过滤、干燥和粉碎后得到改性中间体；
44.s3，将改性中间体投入反应釜中，通入氮气，先升温至220℃然后按0.6℃/min的升温速率升温至420℃，进行热缩合反应，得到高聚合度多聚磷酸盐，将高聚合度多聚磷酸盐投入去离子水中，水浴加热处理后冷却至室温，水浴加热的温度为65℃，水浴加热的时间为1h，送入离心机中进行初次离心，初次离心的时长为每10kg高聚合度多聚磷酸盐离心处理10min，收集上清液，向上清液中加入盐酸溶液，盐酸溶液与去离子水的体积比为1∶20，混合均匀后再次送入离心机中进行二次离心，二次离心的时长与初次离心的时长比例为1∶2，收集上清液并用碳酸氢钠溶液调节至中性，得到待处理溶液；
45.向待处理溶液加入浓度为95％的乙醇并混合均匀，静置2h后送入离心机中，按照每10kg待处理溶液处理10min的标准进行离心处理，得到离心液和沉淀，取出沉淀，使用体积分数为45％的乙醇冲洗、过滤和干燥后得到中链高聚合度多聚磷酸盐，向离心液中加入超纯水使得乙醇体积分数减小到65％，将溶液静置1.5h后再次送入离心机中，按照每10kg离心液处理15min的标准进行离心处理，离心处理结束后，取出沉淀，使用体积分数为45％的乙醇冲洗、过滤和干燥后得到长链高聚合度多聚磷酸盐。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。