高吸水性树脂产品指标
超强复合高吸水树脂的合成及性能评价
化表征其应答性 ， 以吸水倍率为试验测定量。
２ 试验结 果与讨 论 ２ １ 单体 配 比对 吸水倍 率的影响 ．
采用 水溶 液聚合法 制备 目标产 物 。称取定 量 的丙烯 酸 ， 冰水 浴 中缓 慢加 入 定 量 的 Ｎ Ｏ 溶 在 ａＨ
按照 １２ ． 所述的方法 ， 固定其他反应条件， 改 变单体质量配比， 产物吸水倍率随其变化见图 １ 。
试剂 ： 丙烯 酸 ， 酰胺 ， 丙烯 过硫酸 铵 ， ， Ｊ』 ７ ｖ一亚 ｖ 甲基 双 丙烯酰胺 ，ａ Ｈ，ａＩ 为分析 纯 。 ＮＯ ＮＣ 均 仪器 ： Ｋ一９ Ｄ ８一ｌ型 电热 恒 温 水 浴 锅 ； 口 三
烧瓶； ２ — Ｆ型调速 电动搅拌器 ； Ｄ５ ２ 电热恒 温烘
箱； 电子 天平 。 １ ２ 高吸水树脂 制备 ．
应 不完 全 ， 脂 交联 程度 不够 ， 溶性 部分增 多 ， 树 可 凝胶 强 度差 ， 吸水 倍 率低 ； 反应 温 度过高 ， 成 的 生 自由基过 多 ， 单体聚合 在瞬 间快 速进行 ， 产生爆 会 聚， 产物 相对 分子 质量 变 小 ， 联不 均匀 ， 交 吸水 倍 率 下降 。
摘
要
丙烯酸 、 丙烯酰胺共聚合成了高分子超强吸水 树脂 ， 讨论 了原 料配 比、 温度、 中和度 、
引发剂用量 、 交联剂用量对产 品性能的影响。得到 了最佳 聚合反应条 件 ： 单体质量 比为 ５ １反应 ：， 温度 ７ Ｏ℃ ， 中和度 ７ ％ ， ０ 引发剂用量为单体 总量 的０ １ ， ． ％ 交联剂用量为单体总量的０ ０ ％。在优 ．１ 化条件下制得的产品纯水吸收倍率２６ ３ ０ｒ ｇ生理盐水吸收倍率１７ ２ｒｇ 保水性 能佳 。同时 ， ５ ． ／ ， ， ３ ． ／ ， ，
高吸水性树脂的研究与进展_郝雪莲
4009高吸水性树脂的研究与进展郝雪莲(中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249)摘要:高吸水性树脂是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物,具有许多优异的性能,日益受到人们的关注。
本文综述了高吸水性树脂的国内外研究进展,介绍了高吸水性树脂的分类、结构、性能、吸水机理以及合成方法,并结合目前的应用情况,提出了今后高吸水性树脂的发展方向。
关键词:高吸水性树脂分类结构性能吸水机理合成方法1引言高吸水性树脂(Super Adsorbent Resin简称SAR)又称(Super Adsorbent Polymer简称SAP)是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物,它不溶于水,也不溶于有机溶剂,具有独特的吸水和保水性能,同时具备高分子材料的优点[1]。
与传统的吸水材料如脱脂棉、海绵、硅胶、氯化钙相比,SAR有三大优势:一是吸水量大,可达自身的几十倍甚至几千倍以上,而传统吸水剂只能吸收几倍到20倍的水;二是保水能力强,即使在受压条件下,SAR吸入的水也不失去,传统吸水剂加压即脱水;第三,SAR具有高分子材料的许多优点如弹性、可塑性、力学性能,且性能可调范围广,易于加工,便于使用。
同时SAR对光、热、酸、碱稳定性好,具有良好的生物降解性能。
由于SAR具有许多优异的性能,从而被广泛的应用于农业、林业、园艺、石油化工、建筑材料、医疗卫生等各个领域,并日益受到人们的关注[2]。
2国内外研究进展高吸水性树脂的开发与研究只有几十年的历史。
1961年,美国的C1R1Russesll等从淀粉接枝丙烯腈开始了对其的研究;接着Guglie meli等成功地研究了碱水解淀粉接枝丙烯腈共聚物;1974年,美国农业部北部研究中心的G1F1Fanta等人在前人合成淀粉接枝共聚物的基础上,制得了最早的高吸水性树脂-部分水解的淀粉接枝丙烯腈共聚物,引起了各国研究者们的浓厚兴趣,此后高吸水性树脂逐渐成为一个独立、新兴的科研领域,Super Absorbent这个单词也应孕而生。
高吸水性树脂的制备
高吸水性树脂的制备本文介绍了淀粉类、纤维素类、共聚合类、复合类以及可生物降解类高吸水性树脂及其发展、结构以及吸水理论,并对目前的研究现状进行了分析。
高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，由于它能吸收自身质量几百至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性,因而广泛地应用于农业、林业、园艺等领域。
1 高吸水性树脂的分类高吸水性树脂发展迅速，品种繁多，根据现有的品种及其发展可按以下几个方面进行分类。
1.1 按原料来源主要分类1淀粉系：包括淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐等。
2纤维素系：包括纤维素接枝、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维素等。
3合成树脂系：包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、无机聚合物类等。
1.2 按亲水基团的种类分类①阴离子系：羧酸类、磺酸类、磷酸类等；②阳离子系：叔胺类、季胺类等；③两性离子系：羧酸-季胺类、磺酸-叔胺类等；④非离子系：羟基类、酰胺基类等；⑤多种亲水基团系：羟基-羧酸类、羟基-羧酸基-酰胺基类、磺酸基-羧酸基类等。
1.3 按制品形态可分四类：粉末状；纤维状；膜状；圆颗粒状。
2 高吸水性树脂的发展2.1国外发展上世纪50年代前，人们使用的吸水材料主要是天然产物和无机物，如多糖类、纤维素、硅胶、氧化钙及磷酸等。
50年代，科学家通过大量的实验研究，建立了高分子吸水理论，称为Flory吸水理论，为吸水性高分子材料的发展奠定了理论基础。
高吸水性树脂是20世纪60年代末发展起来的，最早在1961年由美国农业部北方研究所Russell等[1]从淀粉接枝丙烯腈开始研究，其目的是在农业和园艺中作为植物生长和运输时的水凝胶，保持周围土壤的水份；其后Fanta等接着进行研究，于1966年首先发表了关于淀粉改性的物质具有优越的吸水能力的论文，指出淀粉衍生物具有优越的吸水能力，吸水后形成的膨润凝胶体保水性很强，即使加压也不与水分离，甚至具有吸湿保湿性，这些特性都超过了以往的高分子材料。
高吸水树脂sap详尽介绍
本次项目成果回顾
成功合成高吸水树脂SAP，并验证其吸水性能 拓展了SAP在农业、卫生用品等领域的应用研究
探究了不同合成条件对SAP性能的影响，优化了合成工 艺
建立了完善的SAP性能评价体系，为后续研究提供了有 力支持
存在问题和挑战识别
01
SAP吸水速率和吸水量 仍有提升空间，需进一 步优化配方和工艺
成品检测
对SAP的吸水性能、保水性能、粒度分布等指标进行检测， 确保产品质量符合要求。
工艺流程图解析
工艺流程图
原料→预处理→聚合反应→后处理→成品检测→包装→入库。
流程图解析
详细解析每个工艺步骤的操作要点和注意事项，帮助读者更好地理解SAP的制 备过程。
03 SAP的物理化学性质分析
外观形态与颜色特征
02
SAP在长期使用过程中 的稳定性有待提高，需 加强耐久性研究
03
SAP生产成本较高，限 制了其在某些领域的应 用推广
04
环保法规对SAP生产和使 用的要求日益严格，需关 注环保型SAP的研发
下一步工作计划安排
深入研究SAP吸水机理，探索 提高吸水速率和吸水量的新方
法
开展SAP耐久性试验，评估其 在不同环境下的性能变化
VS
国外生产商
国际知名SAP生产商如BASF、Dow等在 中国市场占据一定份额，但面临国内企业 的激烈竞争。
政策法规影响分析
环保政策
随着环保意识的提高，政府对SAP生产过程中的环保要求越来越严格，推动企业加大环 保投入。
产业政策
国家出台了一系列鼓励新材料产业发展的政策，为SAP产业的发展提供了良好的政策环 境。
其他领域拓展思路分享
医疗卫生
在医疗卫生领域，SAP可以应用于手术缝合线、止血材料等医疗用 品中，提高产品的吸水性和止血性能。
7.高吸水性树脂详解
1 概述
自古以来，吸水材料的任务一直是由纸、 棉花和海绵以及后来的泡沫塑料等材料所承担 的。但这些材料的吸水能力通常很低，所吸水 量最多仅为自身重量的20倍左右，而且一旦受 到外力作用，则很容易脱水，保水性很差。
1
高吸水性树脂
60年代末期，美国首先开发成功高吸水性 树脂。这是一种含有强亲水性基团并通常具有 一定交联度的高分子材料。它不溶于水和有机 溶剂，吸水能力可达自身重量的500～2000 倍，最高可达5000倍，吸水后立即溶胀为水凝 胶，有优良的保水性，即使受压也不易挤出。 吸收了水的树脂干燥后，吸水能力仍可恢复。
27
高吸水性树脂
(b) 聚丙烯腈水解法 将聚丙烯腈用碱水解，再用甲醛、氢氧化 铝等交联剂交联成网状结构分子，也是制备高 吸水性树脂的有效方法之一。这种方法较适用 于腈纶废丝的回收利用。 如用氢氧化铝交联腈纶废丝的皂化产物， 最终产品的吸水率为自身重量的700倍。反应 历程如下：
28
高吸水性树脂
29
后将产物用碱水解后得到乙烯醇与丙烯酸盐的 共聚物，不加交联剂即可成为不溶于水的高吸 水性树酯。这类树脂在吸水后有较高的机械强 度，适用范围较广。
13
高吸水性树脂
（4）改性聚乙烯醇类 这类高吸水性树脂由聚乙烯醇与环状酸酐
反应而成，不需外加交联剂即可成为不溶于水 的产物。这类树脂由日本可乐丽公司首先开发 成功，吸水倍率为150～400倍，虽吸水能力较 低，但初期吸水速度较快，耐热性和保水性都 较好，故是一类适用面较广的高吸水性树脂。
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高吸水性树脂
CH2 CH
+ CH2 CH R CH CH2
COOH
引发剂
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
高分子吸水树脂生产国标标准
高分子吸水树脂生产国标标准
一、原料要求
1. 原料应符合国家相关标准，确保无毒、无害、无污染。
2. 原料应具有稳定的化学性质和物理性质，以保证生产过程的稳定性和产品质量。
二、生产工艺
1. 生产工艺应符合国家相关法规和标准，确保生产过程的环保和安全。
2. 生产工艺应具有可重复性和可操作性，以保证产品质量的稳定性和一致性。
三、产品性能
1. 高分子吸水树脂应具有良好的吸水性能，吸水量应符合国家相关标准。
2. 高分子吸水树脂应具有良好的保水性能，保水率应符合国家相关标准。
3. 高分子吸水树脂应具有良好的稳定性，在储存和使用过程中不易发生变质和分解。
四、产品质量
1. 高分子吸水树脂应符合国家相关标准，包括外观、粒度、含水率、吸水率等指标。
2. 高分子吸水树脂应具有良好的包装质量，保证产品的运输和储存安全。
3. 高分子吸水树脂应具有较长的使用寿命，保证产品的长期使用效果。
五、环保要求
1. 生产过程中应减少废气、废水和废渣的产生，确保生产过程的环保性。
2. 生产过程中应使用环保型原材料和助剂，减少对环境的影响。
3. 生产过程中应遵守国家相关环保法规和标准，确保产品的环保性。
高吸水性树脂
02
03
性能稳定性差
安全性问题
高吸水性树脂的性能受温度、湿 度等因素影响较大，稳定性较差。
部分高吸水性树脂可能含有有害 物质，对环境和人体健康造成潜 在威胁。
高吸水性树脂的发展趋势和未来研究方向
01
02
03
降低生产成本
其他天然高分子类高吸水性树脂
03
如壳聚糖、蛋白质等天然高分子材料经改性后制备而成的高吸
水性树脂。
按功能分类
通用型高吸水性树脂
适用于一般吸水、保水、保鲜等用途 。
功能型高吸水性树脂
具有特殊功能，如离子交换、导电、 光敏等，可应用于更广泛的领域。
高吸水性树脂的吸水机理和性能指标
吸水机理
高吸水性树脂具有高度交联的三维网络结构，能够吸收相当于其自身数百倍乃 至数千倍的水分，同时通过物理交联作用将水分固定在三维网络中。
高吸水性树脂的发现和应用历史
1970年代初，日本科学家首先发现了高吸水性树脂的存在，并开始进行研 究和开发。
1980年代初，高吸水性树脂开始进入商业化应用阶段，广泛应用于农业、 卫生、医疗、工业等领域。
如今，随着人们对高吸水性树脂的不断深入研究，其应用领域不断扩大， 已经成为现代社会不可或缺的重要材料之一。
高吸水性树脂
目录
• 引言 • 高吸水性树脂的种类和特性 • 高吸水性树脂的生产方法和应用领域 • 高吸水性树脂的发展前景和挑战
01
引言
高吸水性树脂的定义
01
高吸水性树脂是一类能够吸收相 当于其自身重量数百倍甚至上千 倍的水，并保持较高的保有水分 的性能的聚合物材料。
02
高吸水性树脂具有高分子电解质 性质，能够在低湿度环境中吸收 大量的水分，同时具有良好的吸 水性和保水性。
高分子吸水性树脂
2.高吸水性树脂分类
⑴淀粉类 淀粉是一种原料来源广泛、种类多、价格 低廉的多羟基天然化合物。与淀粉进行接 枝共 聚反应的单体主要是亲水性和水解后 变成亲水性的乙烯类单体。 目前合成高吸 水树枝通常采 用的是自由基型接枝共聚。 例如：淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸化 淀粉、淀粉磺酸盐等。
2.高吸水性树脂分类
工业化生产多以合成聚丙烯酸系为主,因为其反应易于 实现且树脂的各项性指标都比较 好，吸水能力高、保水 能力强，与淀粉等天然高分子接枝共聚物相比，具有生产 成本低、工艺条件简单、生产效率高、吸水性能好等一系 列优点。
⑵纤维素系类 由于淀粉系高吸水性树脂的 出现， 人想到 用纤维素为原料制备高吸水树脂。 纤维素 原料来 源广泛， 能与多种低分子反应， 是 近十年来高吸水树脂发展的一个方面。 例 如： 纤维素接枝、 羟丙基化纤维素、黄原 酸化纤维素等。
2.高吸水性树脂分类
⑶合成树脂系 它的种类很多，且随着研究的深入，也越来越多。 例如：聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、 聚氧化烷烃类、 无机聚合物类。
⑷吸氨性强 树脂中含有羧基的聚合阴离子物，适当调节 pH 值， 使部分羧基呈酸性，可吸收氨，有明 显的防臭作用。
3.高吸水性树脂的特点
⑸增稠性 高吸水性树脂吸水后呈凝胶状，比普通水 溶性高分子具有更高的粘度，用在化妆品 上具 有明显的增稠效果。
⑹能和其它高分子材料共混
1.高吸水性树脂定义
高吸水性树脂（Super Absorbent Resin ）简称 SAR， 又称高吸水性聚合物（SAP）是一 种含有羧基、 羟基等 强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。 它不溶于水， 也不溶于有机溶剂，却有着奇特的吸水性 能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点，与 传统 的吸水材料相比具有更大的优势：与海绵、棉花、纤维素、 硅胶相比，高吸水性树脂的 吸水量大，可以吸收比自身 重几百倍甚至上千倍的水，并且保水性强，即使在受热、 加压条 件下也不易失水，对光、热、酸、碱的稳定性好， 具有良好的生物降解性能。 [1]
高分子吸水树脂SAP
高分子吸水树脂SAP剖析高吸水性树脂（英文名为Super Absorbent Resin，简写为SAR），或者称为高吸水性聚合物（英文名为Super Absorbent Polymer，简写为SAP），是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。
与传统吸水材料如海绵、纤维素、硅胶相比，它不溶于水，也不溶于有机溶剂，却又有着奇特的吸水性能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点。
高吸水性树脂的吸水量高，可达到自重的千倍以上，而且保水性强，即使在受热、加压条件下也不易失水，对光、热、酸碱的稳定性好，还具有良好的生物降解性能。
高吸水性树脂的开发与研究只有几十年的历史。
是一种典型的功能高分子材料，具有一般高分子化合物的基本特性。
它能够吸收并保持自身质量数百倍乃至数千倍的水分或都数十倍的盐水，并且能够保水贮水，即使加压也很难把水分离出来。
这是由于其分子结构上带有大量具有很强亲水性的化学基团，而这些化学基团又可形成各种相应的复杂结构，从而赋予该材料良好的高吸水和高保水特性。
高吸水性树脂与水有很强的亲和力使它在个人卫生用品方面得到广泛应用，并在农业、土木建筑、保鲜材料、改造环境等方面的应用也显示出广阔的前景。
如婴儿纸尿片、老年失禁纸尿片布、妇女用卫生巾等，广大发展中国家在这方面的需求不断增长，各国纷纷扩大生产，增加研究和开发力度。
高吸水性树脂作为通讯电缆的防水剂、湿度调节剂、凝胶转动装置、活体酶载体、人造雪等方面也得到了大量的研究和应用。
高吸水性树脂在农艺园林方面的应用也已表现出令人鼓舞的前景，它有利于节水灌溉、降低植物死亡率、提高土壤保肥保水能力、提高作物发芽率等。
高吸水树脂在沙漠治理方面的应用更是具有无可估量的社会效益。
由此可见进一步开发高吸水性树脂仍然有很重大的意义。
1.国外状况高吸水树脂的研究开发始于20世纪60年代后期。
1966年美国农业部北方研究所Fan-ta等进行了淀粉接枝丙烯腈的研究，从此开始了高吸水树脂的发展。
高吸水树脂(SAP)详尽介绍
按交联方法分类
a.用交联剂网状化反应； b.自身交联网状化反应； c.辐射交联； d.在水溶性聚合物中引入疏水基团或结晶 结构。
按产品形状分类
a.粉末状； b.颗粒状； c.薄片状； d.纤维状。
淀粉类
淀粉类高吸水性树脂主要有两种形式。一种是淀粉与丙 烯腈进行接枝反应后，用碱性化合物水解引入亲水性基团 的产物，由美国农业部北方研究中心开发成功；另一类是 淀粉与亲水性单体（如丙烯酸、丙烯酰胺等）接枝聚合， 然后用交联剂交联的产物，是由日本三洋化成公司首开先 河的。 淀粉改性的高吸水性树脂的优点是原料来源丰富，产 品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点是吸水后凝胶 强度低，长期保水性差，在使用中易受细菌等微生物分解 而失去吸水、保水作用。
3.吸氨性
高吸水性树脂一般为含羧酸基的阴离子高分子，为提 高吸水能力，必须进行皂化，使大部分羧酸基团变为羧酸 盐基团。但通常树脂的水解度仅为70％左右，另有30％的 羧酸基团保留下来，使树脂呈现一定的弱酸性。这中弱酸 性使得它们对氨那样的碱性物质具有强烈的吸收作用。
4.增稠性
聚氧乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等均可作
为水性体系的增稠剂使用。高吸水性树脂吸水后体积 可迅速膨胀至原来的几百倍到几千倍，因此增稠效果 进进高亍上述增稠剂。
二. 吸水原理
吸水实质
物理吸附
棉花、纸张、海 绵等，毛细管的 吸附原理。 有压力时水会流 出。
化学吸附
通过化学键的方 式把水和亲水性 物质结合在一起 成为一个整体。 加压也不能把水 放出。
（4）改性聚乙烯醇类 这类高吸水性树脂由聚乙烯醇与环状酸酐 反应而成，不需外加交联剂即可成为不溶于水 的产物。这类树脂由日本可乐丽公司首先开发 成功，吸水倍率为150～400倍，虽吸水能力较 低，但初期吸水速度较快，耐热性和保水性都 较好，故是一类适用面较广的高吸水性树脂。
高吸水性树脂简介
高吸水性树脂简介1、定义高吸水性树脂(Superabsorbent Polymer, SAP)是一种具有轻度交联的三维网络状吸水性的材料，含有大量的亲水性基团，能在很短的时间内迅速吸收大量的天然水分从而达到完全饱和状态，而且即便是施加一定的压力依旧能够有效保住水分的不流失。
2、高吸水性树脂的结构特点从化学结构看，SAP聚合网络链段上含有大量强亲水性基团，如羧基、羟基、酰胺基和磺酸基等，可以与水分子发生氢键作用，具备优异的亲和性能，所以，制备的SAP树脂与水接触后能够迅速吸收水分而达到溶胀平衡。
从物理结构看，SAP是一个三维网络结构，具有一定的交联密度，即使与水相遇也不容易发生溶解。
通常制备的SAP多为水溶性线性聚合物，如果没有经过交联处理，在吸收水分后便会形成一种流动性强的聚合液，无法达到保水效果。
进行适度的交联后，SAP在吸收水分溶胀后不会被水溶解。
水分被包裹在树脂网络内部，即便施加一定的压力水分也不会溢出，达到束水目的。
3、高吸水性树脂的性能（1）吸水性能SAP有着超高的吸水性能主要是因为其自身的三维网络结构，其聚合物网络链段上含有-COOH、-OH、-CONH2等多个强亲水性官能团，能够吸收大量的水分并将水分保持在网络内部。
其吸水性能也会因亲水基团类型的不同、网络结构、外部环境的变化而具有差异。
（2）耐盐性能根据SAP的吸水机制，可以大量吸收纯水中的自由水，但是如果水里含有盐离子的话，液体吸收能力会大幅下降，而SAP经常被广泛应用于农业、医疗、环保等领域，其吸收介质为肥料、血液、尿液和土壤等，其大多为混合的盐溶液，所以单纯的追求吸纯水的能力远不能满足其应用的要求，因此关于SAP耐盐性能的研究有重要的意义。
（3）保水性能保水性能是SAP的一个重要功能。
它可以通过交联网络将大量的水或水溶液锁定在网络内，从而保持大量的水。
即使在特定外压下，水分也难从网格中流出，吸水性树脂的网格构造是保水性的关键。
高吸水性树脂介绍与应用
高吸水性树脂介绍与应用一、高吸水性树脂介绍：高吸水性树脂又称为超强吸水剂，是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。
不溶于水和有机溶剂，但具有吸水性和保水性亦具高分子材料的优点。
二、高吸水树脂的分类：高吸水性高分子材料按照原料的不同可以分3 类：淀粉系列、纤维素系列和合成系列。
前两类以淀粉或纤维素为主要原料，在主链上接枝共聚上亲水性或水解后为亲水性基团的烯烃单体；后一类主要由聚丙酸型树脂或聚乙烯醇型树脂为主要原料，经过适度的交联即可制得，近年来已经成为了高吸水性高分子材料的热点。
三、高吸水性树脂的结构：高吸水性树脂是一种三维网络结构，它不溶于水而能大量吸水膨胀，形成高含水凝胶。
高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性，这是因为其分子中含有强吸水性基团和一定的网络结构，即具有一定的交联度。
实验表明：吸水基团极性越强、含量越多，吸水率就越高，保水性也越好。
而交联度需要适中，交联度过低则保水性差，尤其在外界有压力时水很容易脱除。
高吸水性树脂的微观结构因合成体系的不同而呈现出多样性。
大多数高吸水性树脂是由分子链上含有强亲水性基团（如羧基、磺酸基、酞胺基、羟基等）的三维网状结构所组成。
吸水时，首先是离子型亲水基团在水分子的作用下开始离解，阴离子固定在高分子链上，阳离子作为可移动离子在树脂内部维持电中性。
由于网络具有弹性，因而可容纳大量水分子，当交联密度较大时，树脂分子链的伸展受到制约，导致吸水率下降。
随着离解过程的进行，高分子链上的阴离子数增多，离子之间的静电斥力使树脂溶胀，同时，树脂内部的阳离子浓度增大，在聚合物网络内外溶液之间形成离子浓度差，渗透压随之增大，使水进一步进入聚合物内部。
当离子浓度差提供的驱动力不能克服聚合物交联结构及分子链间的相互作用（如氢键）所产生的阻力时，吸水达到饱和。
四、高吸水性树脂的吸水机理：高吸水性树脂吸水机理有多种解释，其中有两种占主要地位。
一者认为高吸水性树脂吸水有3个原动力：水润湿、毛细管效应和渗透压。
高吸水性树脂
• 合成树脂系列：合成系高吸水保水材料是 20 世纪 70年代后讯速发
展起来的，是目前高吸水保水材料中发展最迅速、品种最多、产量最 大的一类高分子聚合物。主要由单体(主要有丙烯酸、丙烯腈、丙烯 酰胺、乙烯醇等)在交联剂作用下进行聚合/交联而成。与淀粉系、纤 维素系相比，合成系 SAP制备工艺简单、吸水、保水能力强，但其单 体的残留大、不易被降解，属于非环境友好材料。 • 其它天然物及其衍生物系列：其制备原理是将天然高分子进行化学改 性，在其分子上引入亲水基团，然后在交联剂的作用下形成网状结构。 研究较多的是纤维素衍生物的交联产物。以果胶类、海藻酸、肝素类、 壳聚糖类及有关衍生物等天然高分子为原料也可合成可降解的 SAP。 这些吸水性树脂虽然生物降解性好，原料来源广，但由于工艺复杂、 价格昂贵，无法工业化生产，目前难以推广。除了羧甲基纤维素交联 物外，其它品种均处于实验室阶段。
高吸水性树脂的应用
卫生用品：SAP最具规模的应用领域就是卫生行业，由于 SAP具有吸收率高，吸液量大，保液性好，且安全无毒和 重量轻等优点，因而卫生用品生产厂家把之添加在婴儿纸 尿裤、妇女卫生用品、成人失禁垫、宇航员尿袋和医用衬 垫内。其中高吸水性树脂用于婴儿纸尿裤等个人卫生用品 约占95％。 农业生产：研究表明，高吸水性树脂可以有效地抑制水分 的蒸发, 防止土壤中的水分流失, 并减小土壤的容重, 加 入旱田中可将农作物的产量提高20% 左右。用沥青铺底, 上面撒上一些高吸水性树脂, 再铺上一层十几厘米厚的土 层, 种植上几年农作物以后就可以将沙漠绿化. 这是治理 沙漠的一个重要途径, 在撒哈拉沙漠已经取得了成功. 这 对沙漠化越来越严重的我国来说有着极其重要的意义。
高吸水性树脂的分类
• 淀粉系列:淀粉是一种可再生、来源广泛的天然高分子化合物。
高吸水性树脂简介介绍
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目录
• 高吸水性树脂概述 • 高吸水性树脂的工作原理 • 高吸水性树脂的制备方法 • 高吸水性树脂的发展前景
01
高吸水性树脂概述
定义及特性
01
02
03
定义
高吸水性树脂是一种具有 特殊吸水性能的高分子材 料。
吸水性能
高吸水性树脂具 倍的水分。
保水性能
该树脂吸水后能够保持水 分不易流出，具有良好的 保水性能。
类型及分类
交联型高吸水性树脂
通过交联剂使树脂形成三维网络结构，从而 提高吸水性能。
合成高吸水性树脂
通过化学合成方法制得的高分子材料，具有 优异的吸水性能和稳定性。
非交联型高吸水性树脂
通过物理或化学方法使树脂具有吸水性能， 不需要交联剂。
天然高吸水性树脂
由天然高分子材料制成，具有良好的生物相 容性和可降解性。
应用领域
医疗卫生领域
农业领域
高吸水性树脂可用于制造婴儿尿布、成人 失禁用品、医用敷料等，提供优异的吸水 保水性能，增加产品舒适度和使用时长。
高吸水性树脂可作为土壤改良剂，提高土 壤保水能力，减少水分蒸发，提高农作物 产量。
工业领域
物理吸水机制
高吸水性树脂具有三维网络结构，能够吸收并储存大量水分。当水分子进入树 脂网络时，由于毛细管作用和渗透压作用，水分子被迅速吸收并扩散到整个树 脂结构中。
吸水过程
快速吸水阶段
高吸水性树脂与水接触后，迅速 吸收表面水分，形成一层水膜。
缓慢吸水阶段
随着水分的不断渗入，树脂内部 的亲水基团开始发挥作用，通过 氢键等作用力将水分子牢固吸附 在树脂网络上，实现高吸水性能
。
吸水饱和阶段
高吸水树脂检测标准
高吸水性树脂
一、概况
高吸水性树脂（Super Absorbent Polymer,简称SAP），通用名高吸水树脂、吸水树脂，用于不同行业又有专业俗称如农林保水剂、光缆阻水粉、高分子吸水珠、人工水晶泥、蓄热蓄冷剂等。
kl-sap主要化学成分是低交联型聚丙烯酸钠盐，属新型功能高分子吸水材料。
它能吸收比自身重几百或上千倍的无离子水。
吸水后即成凝胶状，即使加压也很难挤出水来。
二、具体指标如下：
三、性状
外观---白色颗粒状
PH值—中性
吸蒸馏水倍数--≥550倍
吸人工尿倍数--≥80倍
吸0.9%生理盐水--≥100倍
四、用途
1)医疗卫生：卫生巾，尿垫，尿裤，医用床垫，吸水纸，缓释性药物，膏，水袋等。
2)农业和园林：土壤保水，种子包衣，拌种育苗。
3)工业：止水膨胀橡胶，吸水防污涂料，防结露涂料，防静电涂料，油田堵水及油水分离，光缆
用阻胶带及缆膏，混凝土的养护等。
4)食品工业用吸水剂，水果和蔬菜的保鲜剂。
高吸水性树脂
高吸水性树脂一、产品简介高吸水性树脂（Super Absorbent Polymer,简称SAP）是本公司运用具有自主知识产权的发明专利而研发生产的一种新型的功能性高分子吸水材料，含有大量的亲水基团和独特的体型网状结构，能够在短时间内吸收并保持超过自身重量数百倍的水分或者数十倍的生理盐水（体液），保水性能良好，它以优异的吸水保持性能，在医疗卫生用品领域得以广泛的应用。
随着现代社会的飞速发展，其应用范围正在不断地拓展到更为广阔的领域。
高吸水性树脂是一种交联型丙烯酸/丙烯酸钠共聚物，外观呈白色颗粒状粉末，采用先进的专利生产技术，产品凝胶强度高、抗压吸收量大，单体残留量低，无毒无臭，对皮肤无刺激，在一定条件下可以完全降解成水、二氧化碳等小分子物质，是一种真正的“绿色”环保的高科技化工产品。
二、产品规格及主要性能指标型号项目SP306 SP601外观白色固体粒状白色固体粒状目数(占80％以上) 30～60 60～100吸盐水倍数(生理盐水 ,60 分钟)g/g ≥53 ≥50 吸水倍数(蒸馏水,60 分钟)g/g ≥520 ≥400吸水倍数(自来水,60 分钟 )g/g ≥300 ≥260吸水速度(80g自来水/g) 秒≤60 ≤28受压吸收量(生理盐水 ,0.3psi)g/g ≥30 ≥28 渗出量 g/2g ≤5.0 ≤5.0pH 值 6.5～8.0 6.5～8.0 含水量，% ≤7.0 ≤7.0推荐应用范围尿裤复合纸、卫生巾包装规格纸塑复合袋，20kg/袋；太空袋，750kg/袋；另也可按客户要求定做三、应用范围1. 婴儿、成人纸尿裤；2. 卫生巾或卫生护垫；3. 复合纸；4. 手术床垫；5．宠物床垫；6. 浴足高分子等。
四、使用方法1、推荐用量：尿片（6～15g/条）卫生巾（3～6g/片）复合纸（30～80g/m2）2、以上用量仅供参考，客户应根据实际的产品设计及设备情况决定用量。
五、注意事项1、本商品具有吸湿性，为防止受潮，宜在干燥阴暗处密封储存。
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高吸水性树脂产品指标
高吸水性树脂是一种吸水量可达自向重量几十倍甚至几千倍的树脂。
这种树脂不但吸水量大，而且保水能力强，并有很强的增稠性能，因此可广泛应用于生理卫生用品、农林园艺、改选沙漠、医药、土木工程、工业用品、保鲜包装材料、日用品等领域。
一、物理性质
高吸水性树脂是一种具有吸水功能的透明粉剂，本品同时含有植物生长所需的氮、磷等元素、降解后元素、无残留、不污染土壤。
二、主要指标
三、主要用途
1、用作土壤改良剂：将高吸水性树脂与栽培土按一定比例混合，可以改善团粒结构，提高土壤的保水性、透水性和透气性，缩小土壤昼夜温差变化，调节封的干湿度，减少灌溉次数，达到改良劣质土壤、抗旱保收的目的。
2、用作种子培育促进剂和苗木移植保存剂：高吸水性树脂以混合法、片法和涂覆法用于植物种子培育，可使其提早发育，提高发芽率，缩短发芽时间，促进生长。
将高吸水性树脂与草籽拌种，可提高飞机在干旱地区播种的成活率；将高吸水性树脂吸水凝胶涂覆在出土的幼苗的根部，进行保水处理，可大大提高幼苗的成活率和移植存放时间。
3、用作化肥缓释剂：用高吸水性树脂对化肥进行包衣后施肥，可使肥料缓慢释放，提高化肥的利用率，减少肥料流失造成的浪费和对环境的污染。
4、其它：高吸水性树脂还可用于土壤培土、农药扩散剂、菌固培养等方面。
四、包装及储存
1、包装：本公司的产品均采用三合一牛皮纸包装，内衬聚乙烯塑料膜，每袋净重25公斤。
2、储存：该产品应置于阴凉通风的库房中，注意防潮。
聚丙烯酸钠
百科名片
聚丙烯酸钠
聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料和重要化工产品，固态产品为白色(或浅黄色)块状或粉末，液态产品为无色(或淡黄色)粘稠液体。
溶解于冷水、温水、甘油、丙二醇等介质中，对温度变化稳定，具有固定金属离子的作用，能阻止金属离子对产品的消极作用，是一种具有多种特殊性能的表面活性剂。
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概述
性质
加工或制造方法
用途
概述
性质
加工或制造方法
用途
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概述
聚丙烯酸钠，英文名Sodium polyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为[－CH2－CH(COONa)]n－。
是—种水溶性高分子化合物。
商品形态的聚丙烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水。
因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。
能电离，有或无腐蚀性。
易溶于氢氧化钠水溶液，但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增加，先溶解后沉淀。
无毒。
分子式：[C3H3O2Na]n
分子量：一般10↑3-10↑7数量级
CAS号：【9003-04-7】
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性质
水溶性直链高分子聚合物。
小相对分子质量的为液体，大的可为固体。
固体的商品为白色粉末或颗粒，无臭无味，遇水膨胀，易溶于苛性钠水溶液。
吸湿性极强。
具有亲水和疏水基团的高分子化合物。
缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，其0.5%溶液的粘度约Pa•s，粘性并非吸水膨润（如CMC，海藻酸钠）产生，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，表现粘度增大而形成高粘性溶液。
其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍。
加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。
不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
强热至300度不分解。
久存粘度变化极小，不易腐败。
因系电解质，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。
遇足量二价以上金属离子（如铝、铅、铁、钙、镁、锌）形成其不溶性盐，引起分子交联而凝胶化沉淀。
但是二价金属离子量少时仍为溶液，因此可作为洗涤助剂，起到防止污垢再沉积的作用。
pH=4.0以下时可能产生沉淀。
随着相对分子质量增大，聚丙烯酸钠自无色稀溶液至透明弹性胶体乃至固体。
性质、用途也随相对分子质量不同而有明显区别。
相对分子质量在1000-10000的，可作为分散剂，应用于水处理（分散剂或阻垢剂）、造纸、纺织印染、陶瓷等工业领域。
用作造纸涂布分散剂时，相对分子质量在2000-4000，涂料浓度在65％～70％时，仍可有良好流变性和熟化稳定性。
分子量在1000-3000之间的，用作水质稳定剂和黑液浓缩时结垢控制剂。
分子量在1 0以上的，用作涂料增稠剂和保水剂，可使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长，避免水分析出，保持涂料体系稳定。
分子量在10以上的，用作絮凝剂。
还可用作高吸水性树脂，土壤改良剂，以及在食品工业中作增黏剂、乳化分散剂等。
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加工或制造方法
1、相对分子质量小时，丙烯酸在引发剂和链转移剂存在下聚合，用氢氧化钠中和即可得到产品。
控制反应温度，引发剂和链转移剂的种类和用量，单体浓度、反应时间和加料方式等条件，可得到不同相对分子质量的产品。
2、相对分子质量高时，丙烯酸用氢氧化钠中和，精制后，在引发剂存在下聚合，既得产品。
固体形态的产品可经过干燥、造粒或粉碎得到。
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用途
食品级聚丙烯酸钠的用途
1、增稠剂。
在食品中有如下功效：（1）增强原料面粉中的蛋白质粘结力。
（2）使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中。
（3）形成质地致密的面团，表面光滑而具有光泽。
（4）形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出。
（5）保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥。
（6）提高面团的延展性。
（7）使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。
2、作为电解质与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，增强食品的粘弹性，改善组织。
3、应用举例：（1）面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率，改善口感和风味。
用量0.05%。
（2）水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感（3）调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。
（4）果汁、酒类等，分散剂。
（5）冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。
（6）冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂（保鲜）。
4、由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合，以提高溶解速度。
5、作糖液、盐水、饮料等的澄清剂（高分子凝聚剂）。
食品安全：。
国外从上世纪六十年代就开始将聚丙烯酸钠用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等, 是美国FDA、日本厚生省等批准使用的食品添加剂, 2000年中国卫生部也正式批准为食品级增稠剂。
使用限量：按照我国食品添加剂标准规定。
水处理剂——分散剂
水处理剂——分散剂[1]：小相对分子质量的用于水处理，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。
PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，从而达到阻垢目的。
PAAS是一种常用的分散剂，除了用于水处理还，还广泛大量应用于造纸、纺织、印染行业做浆料分散剂，用于陶瓷工业做碳酸钙分散剂，用于涂料行业做颜料分散剂等。
聚丙烯酸钠是成熟工业产品，有行业标准。
标准号为：HG/T2838-1997。
标准规定产品外观为无色至黄色液体，固含量大于等于30%。
高相对分子质量的用于絮凝剂。
水处理剂——絮凝剂
：聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性的高分子化合物，其分子链上的羧基由于静电相斥作用，使得曲绕的聚合物链伸展，促成具有吸附性的功能团外露到表面上来，由于这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。
作为絮凝剂的聚丙烯酸钠其相对分子质量可达几百万，其商品形态为黄色粘稠液体，固含量或达8%许，相应特性粘数η≥3.40。
聚丙烯酸钠絮凝剂是特别适用于烧碱和纯碱行业盐水精制、氧化铝生产的赤泥沉降分离、味精厂废水中蛋白质回收和制糖等行业的高分子材料。
造纸化学品
造纸化学品[2]造纸涂料上作为分散剂。
最合适的相对分子质量是2000-3000。
商品形态一般是30%或42%固含量。
粘度小于600mPa.s。
外观无色透明至琥珀色液体。
pH在6-9之间。
其他领域
水性涂料，其分散作用；
纺织印染助剂，起浆料分散作用；
陶瓷加工助剂，起分散作用；
洗涤剂中作为洗涤助剂，起分散作用或防污垢再沉积作用；
油田上作为堵漏剂；
农业上作为土壤保湿剂；
医药上作为药物载体；
化肥工业作为化肥的控释剂；
作为高吸水树脂应用于尿布、卫生巾等。