高吸水性功能高分子要点

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功能高分子重点总结

功能高分子重点总结

功能高分子重点总结2.高分子的物理性质:高分子具有一系列与其化学结构和分子量相关的物理性质。

其中最重要的性质之一就是分子量。

高分子链的长度决定了高分子的物理性质,如流变性、热性能和力学性能等。

高分子的分子量越大,通常意味着其物理性能越好。

3.高分子的化学性质:高分子分子中的官能团和化学键的类型决定了其化学活性和反应性。

高分子可以通过化学修饰和交联来改变其性质。

例如,通过与其他化合物的共价键形成交联,可以使高分子成为固体材料,并增强其应力和化学稳定性。

此外,高分子也可以与其他物质相互作用,产生吸附、吸湿、渗透等性质。

4.高分子的应用领域:高分子在各个领域都有广泛的应用。

在材料科学领域,高分子被用于制备塑料、纤维、涂料和胶粘剂等产品。

在医学领域,高分子用于制备生物材料、药物传递系统和人工器官等。

在环境保护领域,高分子被用于水处理、废物处理和污染控制等。

在能源领域,高分子用于制备聚合物太阳能电池和锂离子电池等。

此外,高分子还广泛用于食品、农业和纺织品等领域。

5.高分子的性能改进:为了提高高分子的性能,人们通过改变高分子的结构和组分来进行功能改进。

一种常见的方法是通过共聚反应或化学修饰来引入不同的官能团,从而改变高分子的化学性质。

另一种方法是通过改变高分子的分子结构,如分子量和链的结构等,来改变高分子的物理性质。

此外,人们还可以将高分子与其他材料进行复合,以获得具有多种功能的材料。

总之,高分子是一类重要的大分子化合物,其具有丰富的物理和化学性质。

高分子在各个领域都有广泛的应用,并且通过改变其结构和组分,可以进一步改善其性能。

高分子的研究不仅对于新材料的开发有重要意义,同时也可以为解决全球性问题,如能源危机和环境污染等,提供新的解决方案。

第二节高吸水性高分子材料

第二节高吸水性高分子材料

(三)合成树脂类
①聚丙烯酸系树脂
这类树脂的代表性产品是丙烯酸甲酯与醋酸乙烯共聚 后的皂化产物。
特点:一是在高吸水状态下仍具有很高的强度;二是 对光和热有较好的稳定性;三是具有优良的保水性。
制备合成:我国以丙烯酸为主要原料,经NaOH中和, γ射线辐射聚合交联制得吸水400倍以上的高吸水性树脂, 与淀粉-丙烯腈接枝共聚型高吸水性树脂相比,具有更高的 耐热性、耐腐蚀性和保水性。
论的发表(田中豊一) • 90年代 高分子学会开始成立高分子凝胶研究会
现有的生产厂家:三大雅精细化学品有
限公司、日本触媒、住友精化、巴斯夫、 台塑这几大公司占了全球产量的99%,其 中三大雅占55%。
高吸水性树脂吸水能力强,保水能力高,应用于农 林业方面,可在植物根部形成“微型水库”。
高吸水性树脂还能吸收肥料、农药,并缓慢地释 放出来以增加肥效和药效。
高吸水性树脂以其优越的性能,广泛用于农林业
生产、城市园林绿化、抗旱保水、防沙治沙,发挥巨 大的作用。此外,还可应用于医疗卫生、石油开采、 建筑材料、交通运输等许多领域。
一、高吸水性树脂的分类
1.高吸水性树脂的定义
高吸水性树脂是近年来开发的一种含 有强亲水性基团并具有一定交联度的功能 性高分子材料。
第二节 高吸水性高分子材料
• 1950年 轻度固化聚丙烯酸的工业化(Goodrich 公司;
USA) • 1960年 亲水性高分子上市,固化聚氧化乙烯(土壤保水
剂),固化聚乙烯醇(人工晶体) • 1974年 美国农业部发表了吸水性树脂的研究成果 • 1978年 商业化生产开始 (三洋化成) • 1982年 用于纸尿裤的需求增大。高分子凝胶的相转移理
二、高吸水性树脂的分子结构和吸水机 制

高吸水性高分子材料

高吸水性高分子材料

2.聚丙烯晴系树脂。这类树脂是由丙烯晴 纤维用碱皂化其表面层,再用甲醛交联而 得到的。晴纶废丝水解后用Al(OH) 得到的。晴纶废丝水解后用Al(OH)3交联的 产物也属此类。后者的吸水能力可达自身 重量的700倍,而且成本低廉。 重量的700倍,而且成本低廉。
3.聚乙烯醇系树脂。这是用聚乙烯醇与粉状 酸酐(如顺酐等) 酸酐(如顺酐等)反应制备改性聚乙烯醇高吸水性 树脂的方法,顺酐溶解在有机溶剂中,然后加入 聚乙烯醇粉末,加热搅拌进行非均相反应,使聚 乙烯醇上的部份羟基酯化并引入羧基,然后用碱 处理得到高吸水性的改性聚乙烯醇树脂。改变反 应条件可控制树脂的交联密度,从而改变树脂的 特性,制备不同吸水能力的树脂。
4.聚环氧乙烷系水能力不高( 得到的高吸水性树脂虽然吸水能力不高(为 自身重量的几十倍) 自身重量的几十倍),但它是非电解质.耐 盐性强,对盐水几乎不降低其吸水能力。
5.其它非离子型合成树脂。近年来开发 出了以羟基、醚基、酰胺基为亲水官能团 的非离子型高吸水性树脂。如将聚乙烯醇 水溶液辐射交联,得到含羧基的吸水性树 脂;将丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺的水溶 液辐射交联或用引发剂引发聚合,获得了 酰胺基非离子型吸水性村脂。这类树脂吸 水能力较小.一船只能达到50倍。它们通 水能力较小.一船只能达到50倍。它们通 常不作为吸水材料用,而是作为水凝胶用 于入造水晶体和酶的固定化方面。
一、高吸水性树脂的分类及制备
高吸水性树脂种类很多,可以从不同角度 进行划分。如按亲水性分类,按交联方法分 类,按制品形态分类等,从合成反应类型的 角度可分为接枝共聚、羟甲基化及水溶性高 分子交联三种。但一般最常见的是按原料组 成分类:有天然高分子类及合成树脂类。
天然类 改性淀粉,纤维素,壳聚糖 合成类 1.聚丙烯酸系树脂 2.聚丙烯晴系树脂。 3.聚乙烯醇系树脂。 4.聚环氧乙烷系树脂。 5.其它非离子型合成树脂。

超强吸水高分子材料

超强吸水高分子材料

水分子与亲水性基团中的金属离子形成配位
水合,与电负性很强的氧原子形成氢键等。
高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而
易于斥向网格内侧,形成局部不溶性的微粒 状结构,使进入网格的水分子由于极性作用 而局部冻结,失去活动性,形成“伪冰” (False ice)结构。
亲水性基团和疏水性基团的这些作用,显然
当这两种相反的作用相互抵消时,溶胀达到
了平衡,吸水量达到最大。
2.SAP的吸水原理
较慢。通过毛细管吸附和分散作用吸水。
水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用,
亲水基团离解, 离子之间的静电排斥力使
树脂的网络扩张。 网络内外产生渗透压,
(外)
H2O
水份进一步渗入.
(内) 交
联 点 吸水树脂的离子型网络
淀粉 系
纤维素系
价格低廉、生物降解性能好 抗霉解性优
区缺


合成工艺复杂,易腐败,耐热性 不佳,吸水后凝胶强度低,长期保水 性差,耐水解性较差。
合成系
工艺简单,吸水、 保水能力强 吸 水速度较快耐水
提高高吸水性树脂对含盐液体(如尿液,血液、
Super 肥料水等)的吸收能力,将是今后高吸水性树 脂研究工作中的一个重要课题。
对高吸水性树脂吸水机理的理论研究工作也将
进一步开展,以指导这一类功能高分子材料向 更高水平发展。
2019/7/22
Ab s o rb e nt po lym e r
从化学组成和分子结构看,高吸水性树
在亲水性基团作用下,水分子易于摆脱氢键
的作用而成为自由水分子,这就为网格的扩 张和向网格内部的渗透创造了条件。
水分子进入高分子网格后,由于网格的弹性
束缚,水分子的热运动受到限制,不易重新 从网格中逸出,因此,具有良好的保水性。

超强吸水高分子材料解析

超强吸水高分子材料解析


共 同 点
储量丰富,可不断再生,成本低; 无毒且能微生物分解,可减少对环境 的污染。
均是葡萄糖的多聚体,可以采用 相类似的单体、引发剂、交联剂进行 吸水树脂的制备
解,吸水后凝胶 强度大,保水性 强.抗菌性好.但 可降解性差.适 用于工业生产
甲壳质衍生物
合成高吸水分子中一些重要术语
术语 引

聚 丙烯酸(盐)类
聚乙烯醇类
吸水性强,工艺成
吸水倍率不及聚丙烯酸 类,但它的特点是吸水速度
熟,合成方法多样。 快,2~3分钟内即可达到饱和
吸水量的一半。
合成超高吸水高分子材料
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
COOH
COOH COOH COOH COOH COOH
线型聚丙 烯 酸 结构示意图
淀粉系超高吸水高分子材料
超强吸水剂的研究起源于淀粉系,美国北方农业省研究所从淀粉接枝丙烯腈开始, 接着于1966年完成该项研究,并投入生产。 80年代我国开始了对淀粉系高吸水性树脂的研究。
淀粉结构 支链淀粉 直链淀粉
H OH
O HO
HO
H H
OH
O HO
OH
HO
H H
H
使溶胀不至于溶解,对吸收的水起到封闭作用,使吸水后树脂凝胶保持 一定机械强度。但交联度不能太高,太高将限制树脂的溶胀。
3)外部因素的影响 水中盐浓度、温度(影响水表面张力)和压力。
合成超高吸水高分子材料
目前主要分为聚丙烯酸(盐) ,聚乙烯醇两大类。 其中,聚丙烯酸(盐)类的研究最多,产量最大。
类别 比
Super 结构外型分
粉末、纤维、颗粒、薄膜

高分子材料第3章5高吸水性树脂

高分子材料第3章5高吸水性树脂

离子型接枝共聚
它是指借助催化剂的作用使单体活化为带正电荷或者 负电荷的活性中心,然后进行接枝共聚。接枝点数目与活性 中心的浓度有关,可以用催化剂浓度调节。如AlCl3和聚氯 乙烯(PVC)作催化剂接枝乙烯基亲水性单体反应:
聚合物的侧基反应(偶联法)
这是指聚合物侧链官能团与端基聚合物之 间的反应。其接枝反应如下:
第六节 高吸水性树脂
概述
高吸水性树脂是一种交联密度很低、不溶于水、高水 膨胀性的功能性高分子材料。由于其能吸收自身质量百倍到千 倍的水,且吸收的水份不易用机械压力压出,具有良好的保水 性能,因此被广泛用于农业、林业、园艺等的土壤改良剂,卫 生用品材料、工业用脱水剂、保鲜剂、防雾剂、医用材料等等。 高吸水性树脂的良好的吸水性能与保水性能使其在防沙固林中 独树一帜。
高吸水性树脂的结构与吸水性机理
结构
高吸水性树脂聚合物 是一类分子中含有极性基 团并具有一定交联度的功 能高分子,是由化学交联 和聚合物分子链间的相互 缠绕物理交联构成的三维 网络结构。其结构如图示:
机理
从其交联的结构图中可以看出,交联密度低,水 分子容易渗入树脂中使树脂膨胀,进一步亲水而凝胶 化,成为高吸水性的状态。但是交联度不能太低,否 则就会溶解于水,因此在不溶于水的情况下处于最低 交联度的树脂有可能是高吸水性树脂。而其中的极性 基团则大多是羧基、酰胺基、氨基,磺酸基、磷酸基 ,亚磺酸基等亲水性基团或者是这些基团的共聚体。 高吸水性聚合物吸水前,高分子链相互缠绕在一起; 吸水后,聚合物可以看成是高分子电解质组成的离子 网络和水的构成物。在这种离子网络中,存在可以移 动离子对,它们是由高分子电解质离子组成的。
纤维素接枝丙烯酸
淀粉系接枝丙烯酸
高吸水性树脂的应用

高分子吸水性树脂

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]

河北工业大学科技成果——高吸水性树脂

河北工业大学科技成果——高吸水性树脂

河北工业大学科技成果——高吸水性树脂项目简介高吸水性树脂是近年来迅速发展的一种新型功能高分子材料。

此种材料可在极短的时间内吸收为自身重量数百倍的水,因此,被誉为“分子水库”。

高吸水性树脂吸水后形成的水凝胶,具有受挤压而水不会析出的特点,不同于其他吸液材料,如海绵、泡沫材料、棉絮等,受压后水即大量析出。

高吸水性树脂无味无毒无腐蚀性,生产工艺简单,随着推广应用的不断开发,必将有较大的发展。

应用领域1、在农业方面:可制成保水剂,能明显提高土壤的保水能力,降低肥料的流失,提高利用率。

用其制成包复种子,在干旱地区飞机播撒种子植树造林。

2、在改造沙漠方面:由于吸水树脂具有优良的保水性,可施加于树木、花草的根部,一次浇水后可将水固定于树木或其他植物根部,随后慢慢释放水,从而提高了植物的成活率。

将吸足水后的高吸水性树脂水凝胶喷洒于沙漠表面,由于树脂的成膜性,可将沙粒连在一起,从而减轻沙粒的流动,有利于沙漠的绿化。

3、在卫生材料方面:由于树脂吸水速度快,吸水倍数高,受挤压而水不会析出的特点,可用其制成医用床垫,是神经外科、妇产科、急救中心等卧床病人吸污用理想的材料。

还可用于制作小儿一次性尿布。

4、在医药方面:用高吸水性树脂和药物一起制成敷料,除可吸收伤口组织的排出物,防止裸露的皮下组织干燥,减轻病人频繁换药的痛苦,还将药物缓缓释放,提高药效。

用高吸水性树脂制成的保冷材料,冷冻在0℃以下可保持柔软,且保冷时间长,可反复使用,是用于高热病人的降温、冷敷及疫苗、生化药品的保冷储存运输的理材料。

5、在其他方面:高吸水性树脂可用作油田钻井泥浆的降失水剂;可制成包装材料的保湿剂,吸湿剂以及工业脱水剂,船舶涂料添加剂,防水密封材料,化学保冷剂,蓄冷剂,污泥固化剂,复合吸水材料等。

主要原材料:淀粉、丙烯腈、酒精、氢氧化钠等。

主要设备搪瓷或不锈钢搅拌反应器、真空泵、蒸馏装置、三足离心机、粉碎机等。

建筑面积年产200吨树脂需生产厂房100m,仓库100m。

《高吸水保水高分子》课件

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《高吸水保水高分子》PPT课 件
欢迎来到《高吸水保水高分子》PPT课件!本课程将向您介绍高吸水保水高分 子的定义、制备方法、特性、应用领域以及发展前景。
高吸水保水高分子简介
高吸水保水高分子是一类能够吸收和保持大量水分的高分子材料。它们用途 广泛,可应用在多个领域。
高吸水性高分子的类型
离子型高分子
高吸水性高分子的特性
• 吸水性能 • 保水性能 • 可溶性 • 热稳定性
高吸水性高分子的应用领域
1
卫生用品
高吸水保水高分子广泛应用于卫生用品如
农业用品
2
尿不湿、卫生巾和纸尿裤等。
农业用品如保水涵、水凝土剂和土壤调节
剂等也采用了高吸水保水高分子。
3
化妆品
高吸水保水高分子在化妆品中的应用包括 化妆水、乳液和面膜等。
高吸水性高分子的发展前景
1 国内外市场规模
高吸水保水高分子市场正在不断扩大,国内外市场潜力巨大。
2 技术研究与进展
科学家正在不断研究高吸水保水高分子的技术和应用,取得了很多进展。
3 产业化应用前景
高吸水保水高分子的产业化应用前景非常乐观,有着广阔的市场空间。
结语
高吸水保水高分子具有巨大的潜力和机遇,未来发展必将受到政策和市场双 重促进。
离子型高分子可分为酸性和基性两种类型。
非离子型高分子
非离子型高分子是一种不带电荷的高分子材料。
高吸水性高分子的制备方法
溶液聚合法
通过在溶液中进行聚合反应来制 备高吸水性高分子。
悬浮聚合
均相聚合法
利用均相催化剂在溶液中进行聚 合反应,得到高吸水性高分子。

高吸水性高分子材料

高吸水性高分子材料

• ②植物幼苗移植用保水剂:将被移植树苗 的根部在含1×10-2高吸水性树脂凝胶中处 理后,大大延长了移植保存期,根高了树 苗成活率。此法也可用于蔬菜等经济作物 及菌类的移植。如烟草移植,提高成活率 30%。
• ③提高种子发芽率:将树脂和其它物质配 合制成种衣剂、包裹种子后,再播种,可 提高发芽率10%,增产20%左右,如和草拌 种后,可大大提高飞播、种草的成活率。
• ④水果蔬菜保鲜:用高吸水性树脂开发出 一种可调节水分的包装薄膜,用于包装果 蔬,可在一定程度上调节局部体系的气氛, 湿度,从而有效地控制水果蔬菜的呼吸代 谢,起到保鲜作用。
• 2.工业方面
• ①涂料添加剂:高吸水性树脂在高湿度下 能吸收水分,在低湿度下又能释放水分, 为此可制成涂料涂敷于无纺布上,用于内 墙装饰,防止结露,这种涂料还可用于电 器仪表作防潮剂。
高吸水性树脂的分类及制备
• 按合成类型分:可分为接枝共聚、羟甲 基化及水溶性高分子交联三类。
• 按原料组成分:可分为淀粉类、纤维素 类及合成树脂类。
• 淀粉类的制备:淀粉是亲水性的天然多羟 基高分子化合物,以淀粉为骨架的高分子 与亲水性的合成高分子接枝共聚,即为这 类高吸水性树脂 。例如:淀粉与丙烯腈接 枝共聚,水解产物即得。
• ④医用材料:把高吸水性树脂加到纸或纤 维中,可制成吸收液体性能良好的卫生纸, 垫褥、绷带、外科手术袋。 • 用高吸水性树脂部分与水作用后形成水凝 胶,用其医治动物皮肤创伤、处理褥疮、 溃疡病特别有效,感染少,焦痂少,用高 吸水树脂作的肾过滤材料,可以调节血液 中水分含量。如将高吸水性树脂添加于药 物中,可改善药物在人体中释放速度,从 而大大提高药效。
• 制备方法:淀粉和丙烯腈在引发剂存在下 进行接枝共聚,聚合产物在强碱存在下加 压水解,接枝的丙烯腈变成丙烯酰胺或丙 烯酸盐,干燥后即获得产品。

超强吸水高分子材料ppt课件

超强吸水高分子材料ppt课件
超强吸水高分子资料
自古以来,吸水资料的义务不断是由纸、 棉花和海绵以及后来的泡沫塑料等资料所承 当的。但这些资料的吸水才干通常很低,所 吸水量最多仅为本身分量的20倍左右资料综述
60年代末期,美国首先开发胜利超强吸水高 分子资料
用途广泛
淀粉系超高吸水高分子资料
超强吸水剂的研讨来源于淀粉系,美国北方农业 省研讨所从淀粉接枝丙烯氰开场, 接着于1966年完 成该项研讨,并投入消费。
80年代我国开场了对淀粉系高吸水性树脂的研讨。
• 超强吸水高分子资料(Super Absorbent Polymer简称SAP) 也称为高吸水性树脂、 超强吸水剂、高吸水性聚合物, 是一种具 有优良吸水才干和保水才干的新型功能高 分子资料。
• 和传统吸水资料的区别
SAP的优点
1. 吸水才干高: 2. 可达本身分量的几百倍至几千倍。
2. 保水才干高:即使受压也不易失水

高吸水性高分子

高吸水性高分子

高吸水性高分子的应用研究淮海工学院材料102 周淑楠 051002237摘要:高吸水性高分子基本上是具有与水亲和性高之离子基的高分子,高分子的分子间具架构结合的构造。

其中具羧酸钠基的丙烯酸钠聚合体的架桥物,因产业生产轻易、成本低,故为最适用的吸水性高分子。

关键字:高吸水性、架桥、网状化、亲水性、混合高分子。

高吸水性高分子(Superabsorbent polymers,简称SAP,也叫高吸水性树脂,超强吸水机,高吸水性聚合物),是一种能够吸收并保留相对于其本身质量要大得很多的液体的新型功能高分子材料。

吸水高分子,属于水凝胶,能够通过和水分子连接的氢键吸收溶液。

因此,高吸水性高分子吸水能力受溶液离子浓度影响。

在去离子水和蒸馏水中,高吸水性高分子可以吸收500倍于本身重量(30-60倍于本身体积),但是如果放入0.9%盐水中,吸收能力下降到50倍于本身重量。

溶液中的价态阳离子的出现会妨碍高分子与水分子形成价键的能力。

总吸收性和膨胀能力由和高分子的交联类型和交联度所控制。

低密度交联高吸水性高分子通常具有较高吸水能力,并膨胀到比较大的程度。

高交联密度的高分子显示出来低吸收能力和膨胀能力。

胶的强度较强,能在适当的压力下保持颗粒的形状。

高吸水性高分子最大的用途是一次性个人卫生用品,比如小孩儿尿布,成人安全内裤和卫生巾。

上个世纪80年代,由于担心和中毒性休克症有关,卫生棉条中不再使用高吸水性高分子。

高吸水性高分子也被也可用于阻止水或地下电力通信电缆,园艺保水剂,以及废物的泄漏控制水的渗透液,以及电影或者舞台剧中人工造雪。

高吸水性高分子是指其吸水能力超过自身质量数百倍甚至几千倍的吸附树脂,它属于功能高分子范畴。

在吸水前,高分子的长链相互交缠,且分子链间以架桥结合形成三次元网目构造,故成一整体。

但因高分子链上的羧酸钠基为亲水性,且易解离(于水中分解为离子与(离子),故吸水后即如溶解般扩大。

高分子链网目内被水侵入后,羧酸钠基(-coo(na)中的离子即解离、离开,剩下羧酸基留在高分子链上,这些同带负电荷的羧酸基会互相排斥,于是使高分子链的网目进一步扩大,因此可吸收并保持更多的水。

高分子吸水材料

高分子吸水材料

高分子吸水材料高分子吸水材料是一种具有优异吸水性能的材料,广泛应用于卫生用品、农业、建筑材料等领域。

它具有吸水速度快、吸水量大、保水性能优异等特点,因此备受关注。

本文将就高分子吸水材料的特性、应用领域以及发展前景进行探讨。

高分子吸水材料的主要特性包括,首先,它具有优异的吸水速度,能够在短时间内迅速吸收大量水分。

其次,高分子吸水材料具有出色的吸水量,能够吸收自身几百倍甚至上千倍的水。

此外,它还具有良好的保水性能,能够长时间保持吸水状态,不易释放已吸收的水分。

这些特性使得高分子吸水材料在卫生巾、尿不湿、农业保水、建筑材料等领域有着广泛的应用。

在卫生用品领域,高分子吸水材料被广泛应用于卫生巾、尿不湿等产品中。

其优异的吸水速度和吸水量,使得产品能够快速吸收排泄物,保持干爽舒适的使用体验。

同时,高分子吸水材料的保水性能也能够有效减少产品的更换次数,降低使用成本,受到了消费者的青睐。

在农业领域,高分子吸水材料被用作土壤改良剂和保水剂,能够有效提高土壤的保水保肥能力。

它能够吸收大量的水分,并将其释放到植物根系周围,提供植物生长所需的水分和养分,从而提高作物的产量和品质。

在建筑材料领域,高分子吸水材料被广泛用于混凝土、水泥和涂料等产品中,能够提高材料的抗渗性和耐久性,延长产品的使用寿命,降低维护成本。

未来,随着人们对生活品质和环境保护意识的提高,高分子吸水材料的应用前景将更加广阔。

它将会在农业、环境保护、新能源等领域发挥更大的作用,为人们的生活和生产带来更多便利和效益。

综上所述,高分子吸水材料具有优异的吸水性能和广泛的应用前景,其在卫生用品、农业、建筑材料等领域发挥着重要作用。

相信随着科技的不断进步和人们对生活质量的追求,高分子吸水材料将会有更加广泛的应用,为社会和人们的生活带来更多的便利和效益。

高吸水性树脂的特性及其应用

高吸水性树脂的特性及其应用

性和特殊的吸湿能力的高分子材料也就称为高吸水性树脂。这种树脂具有传递、转换和
贮存水的功能,又称其为功能性高吸水性树脂。
高吸水性树脂的分子中含有极性基团,并具有一定的交联度,是一种三维空间网络
结构,这种特殊的化学结构和网络结构,使其吸水方式既有物理吸附,又有化学吸附和网
络吸附,因此它可以吸收成百上千倍的水。
重视,如婴儿襁褓、纸尿布、失禁片、妇女卫生巾,宇航员尿袋、餐巾、手帕、母乳垫
片、卫生棉、止血栓、生理棉、汗毛巾等产品中都可以应用高吸水性树脂。另外,如手
术垫、手术手套、手术衣、手术棉、贴身衬衣、内裤、鞋垫等一些生理用品中也广泛用
到高吸水性树脂。它的高吸水能力和保水能力使得生理卫生方面的产品大大轻便化、小
3、对光和热的稳定性高
不同的吸水性树脂在吸水状态时,有不同的热稳定性,高吸水性树脂在 70℃加热 1h, 水分损失较小,如把高吸水性树脂贮存在密闭容器中,可贮存 3~4 年,其吸水能力不变。
4、吸氨性强
树脂中含有羧基的聚合阴离子物,适当调节 PH 值,使部分羧酸基呈酸性,可吸收氨, 有明显的防臭作用。
可以被植物吸收和利用,并能在植物的根系附近形成一个局部湿润的环境,对植物来说, 能起到很好的“微型水库”的作用,土壤中混入 0.1%~0.5%的高吸水性树脂后,即使土 壤中水分过多或干旱缺水时都能保持土壤的有效湿度稳定,可减少浇水的次数,促进作 物生长,提高产量,同时也可以有效防止水分的流失和蒸发。
的三维空间网状结构,其吸水机理可用 Flory-Huggins 热力学理论加以说明。
一些高分子固体之所以能够吸水,是因为在高分子固体和水相界面两侧自由能有差
别,改吸水现象包括两个过程,一是对固体表面的润湿吸附,二是通过界面溶解于固体

高吸水性高分子材料课件

高吸水性高分子材料课件

详细描述
由于高吸水性高分子材料具有优异的吸水、 保水性能,在农业、卫生、建筑等领域有广 泛应用。随着这些领域的快速发展,市场对 高吸水性高分子材料的需求呈现出不断增长 的趋势。
技术挑战与对策
总结词
高吸水性高分子材料在制备、性能和应用方面仍面临一些技术挑战。
详细描述
目前,高吸水性高分子材料的制备成本较高,性能稳定性有待提高。此外,在应用过程 中,如何提高吸水速度、降低吸水后的重量和体积也是需要解决的问题。针对这些问题
特性
具有高吸水、保水能力,无毒、无味 、无污染,良好的生物相容性和生物 活性,以及优良的物理、化学稳定性 和耐候性等。
吸水原理
物理吸附
通过高分子链上的极性基团与水 分子结合,形成氢键,从而实现 吸水。
化学吸附
通过高分子链上的特定化学基团 与水分子发生化学反应,形成较 为稳定的化学键,实现吸水。
应用领域
1 2
农业领域
用于制造高效节水灌溉器材,提高农作物的产量 和品质。
医疗领域
用于制造可吸收性手术缝合线、止血材料等医疗 器械。
3
环保领域
用于污水处理、土壤修复等环保工程,改善环境 质量。
05
CATALOGUE
高吸水性高分子材料的市场前景与挑战
市场现状与需求
总结词
随着人口增长和城市化进程的加速,高吸水 性高分子材料的市场需求不断增长。
复合改性
将两种或多种材料进行复 合,形成具有优异性能的 复合材料。
改性效果
提高吸水能力
通过改性可以显著提高高分子材 料的吸水能力,满足不同应用需
求。
改善力学性能
改性后的高分子材料具有更好的耐 压、耐磨、耐冲击等力学性能。
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急速增长到平 稳增长的过程, 向精细化、 功 能化、 智能化 方向发展
1960
1970
1980
1990
2000
美国和日本相继成功开发, 品种、制造方法、性能及 应用领域
西欧各国:各种类型的高 吸水性树脂。 同时市场需求也影响着厂 商的技术转让。
2 高吸水性高分子简介
阴离子系 阳离子系 羧酸类、磺酸类、磷酸类 胺类、季胺类 羧酸-季胺类、磺酸-叔胺类 羟基类、酰胺基类 羟基-羧酸类、 羟基-羧酸基-酰胺基类、 磺酸基-羧酸基类 淀粉接枝、羧甲基化淀粉、 磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐 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 聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、 聚氧化烷烃类、无机聚合物类
3 高吸水性高分子性能
吸液速率: 吸液速率是指单位质量的高吸水性树脂在单位时间内吸收的液体质量。 吸液速率与其本身的化学组成及物理状态有关, 如微粒的表面积、 毛细管现象、 吸液时是否形成“ 粉团”等。 一般表面积越大即微粒越小,吸液速率越快, 但微粒过小则会形成 “ 粉团”反会阻碍吸液。高吸水性树脂的吸液速率很高, 一般在几分 钟至半小时内吸收的液体已达饱和吸液量。
3 高吸水性高分子性能
热稳定性: 吸水树脂的热稳定性指两个方面, 一方面是吸水剂被加热一定时间后 再测其吸水性能是否发生改变;另一方面是指它吸水时加热, 测定不同 温度下的吸水能力。 一般高吸水性树脂随加热温度的升高, 加热时间的增加吸水能力都有 一定程度的下降, 但在130℃以下变化不是很大。所以其热稳定性较好, 而使用时一般温度都不高, 所以适应性较广。
2 高吸水性高分子简介
吸水能力:受溶液离子浓度影响
原因:属于水凝胶,能够通过和水分子连接的氢键吸收溶液
在去离子水和蒸馏水中:高吸水性高分子可以吸收500倍于本身重量 (30-60倍于本身体积)
0.9%盐水中,吸收能力下降到50倍于本身重量。
溶液中的价态阳离子的出现会妨碍高分子与水分子形成价键的能力。 总吸收性和膨胀能力由和高分子的交联类型和交联度所控制 低密度交联高吸水性高分子通常具有较高吸水能力,并膨胀到比较 大的程度。 高交联密度的高分子显示出来低吸收能力和膨胀能力。胶的强度较 强,能在适当的压力下保持颗粒的形状。
3 高吸水性高分子性能
保水能力: 所谓保水能力指的是吸水后的凝胶能保持其水溶液不离析状态的能 力。高吸水性树脂一旦吸水溶胀形成水凝胶, 即使加压也不易将水挤 出。 将吸水后的高吸水性树脂置于大气中, 其水分蒸发速度比通常的水 蒸发要慢得多, 这一特性在土壤保湿剂方面很有用。 高吸水性树脂的保水能力分加压保水性、 热保水性、 在土壤的保 水性等几种。
2 高吸水性高分子简介
高吸水性高分子(Superabsorbent polymers,简称SAP,也叫高吸 水性树脂,超强吸水机,高吸水性聚合物)是一种含有羧基、羟基等
强亲水性基团的/水溶胀型的、含有一定交联度的高分子聚合物。
定义:
高吸水性高分子属于功能高分子材料,吸水能力特别强,吸水量
为自重的几百倍至数千倍,保水性能优异,同时又具备高分子材料的 优点, 有良好的加工性能和使用性能。
3 )高吸水性高分子材料一般具有特殊的立体结构,有利于吸水后 保持一定的机械强度,保持水分; 4 )聚合物应该具有较高的分子量,分子量的增加,溶解度下降, 吸水后的机械强度也增加,同时吸水能力也可以提高。
2 高吸水性高分子简介
发展简史
美国 C. R.Russe ll 淀粉接枝丙烯腈 纤维素为原料 1976 年 Hercules 公 司、 Personal Products 公司 等用丙烯腈接枝纤维素, 得到了片状、 粉末状和丝 状产品
高吸水性高分子
LOGO
背景
简介
主 要 内 容
性能 吸水机理 合成方法 制备 应用
LOGO
展望
1 背景
医药卫生使用:脱脂棉、 海绵
传统吸水 材料
日常生活ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ使用:餐巾、 毛巾
吸 水 材 料
水凝胶使用:冻胶、 明胶
高吸水性高分子
传统吸水材料的缺点: 1、吸水能力小, 只能吸收自重几倍至几十倍的水; 2、保水能力差, 一加压就失水
3 高吸水性高分子性能
吸氨能力: 高吸水性树脂是含羧基的阴离子物质, 残存的羧基( 约30% ) 往往使 树脂显示弱酸性, 并可吸收氨类等弱碱性物质。这一特性可将土壤中氮 肥的利用率提高10% 。
3 高吸水性高分子性能
其他主要性能: 增粘性可获得比使用普通水溶性高分子系列增粘剂更高的粘度; 重复吸液性指树脂吸液后干燥, 再进行吸收仍可保持较高的吸液率, 即树脂的再生。 另外高吸水性树脂还具有粘着性、 选择吸收性、 缓释性及蓄热性等 方面的性能。
按亲水基团 种类
两性离子系 非离子系 多种亲水基团系
分 类
淀粉类
按原料
纤维素类 合成树脂类
3 高吸水性高分子性能
吸水性能: 所谓吸收能力是指树脂在溶液中溶胀和形成凝胶以吸收液体的能力。 它可用饱和吸液量来表示, 并含有两方面的意义: ( 1 ) 树脂从接触表面吸入水分发生溶胀的能力( 即吸水力) ; ( 2 ) 使被吸收的水分呈凝胶状并失去流动性的能力( 即凝胶力) 。 通过改变高分子的组成和产品形状可以有选择地获得上述两种吸收 能力, 从而设计出不同的产品。普通吸水材料的吸水能力仅为自重的 数十倍, 而高吸水性树脂可达数百倍至数千倍,最高可达 5300 倍。
3 高吸水性高分子性能
高吸水性凝胶所含水在土壤中的移动性: 高吸水性树脂作土壤改良剂在和土壤混合的场合下, 吸水凝胶的水分 向土壤的移动也很重要。 一般凝胶含水率越大, 水分移动的速度越快, 且到达的距离越远。 这方面的性能使高吸水性树脂在水量较多时能保存下来, 而当环境缺 水时, 又可以将原来所吸水分释放出来。 这在农业上、 治理沙化等方面有很好的应用前景。
2 高吸水性高分子简介
结构特点:
1 )分子中具有强亲水性基团,如羟基、羧基等,聚合物分子能与 水分子形成氢键或其他化学键,因此对水等强极性物质有一定表面吸
附能力;
2 )聚合物为交联型高分子,在溶剂中一般不溶解,吸水后迅速溶 胀,体积增大许多倍,由于水被包裹在呈凝胶状的分子网络内部,不
易流失与挥发;
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