高吸水树脂sap详尽介绍PPT

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（3）被吸液的pH值与盐分对吸水率的影响
高吸水性树脂是高分子电解质，水中盐类 物质的存在和pH值的变化都会显著影响树脂的 吸水能力。这是因为酸、碱、盐的存在，一方 面影响亲水的羧酸盐基团的解离，另—方面由 于盐效应而使原来在水中应扩张的网格收缩， 与水分子的亲和力降低，因此吸水率降低。
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基本结构
❖微观结构：
SAP的多孔网状结构
淀粉聚丙烯酸钠接枝聚合物模型图
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基本特性及影响因素
1.吸水能力高 吸水可达自身重量的几百倍至几千倍。
吸水前 2020/3/28
吸水后 10
考察和表征高吸水性树脂吸水性的指标通
常有两个，一是吸水率，二是吸水速度。
高吸水性树脂
BY:化科院08(3)胡登平
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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。
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。
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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。
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但实验表明，交联密度过高对吸水性并无 好处。交联密度过高，一方面，网格太小而影响水分子 的渗透，另一方面，橡胶弹性的作用增大，也不利于水分 子向网格内的渗透，因此造成吸水能力的降低。
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（2）水解度对吸水率的影响
高吸水性树脂的吸水率一般随水解度的增 加而增加。但事实上，往往当水解度高于一定 数值后，吸水率反而下降。这是因为随着水解 度的增加，亲水性基团的数目固然增加，但交 联剂部分也将发生水解而断裂，使树脂的网格 受到破坏，从而影响吸水性。
高吸水性树脂是一类高分子电解质。水中 盐类 物质的存在会显著影响树脂的吸水能力，在一定程度上限 制了它的应用。提高高吸水性树脂对含盐液体（如尿液， 血液、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。此外，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。
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2. 吸水速率
在树脂的化学组成、交联度等因素都确定 之后。高吸水性树脂的吸水速度主要受其形状 所影响。一般来说，树脂的表面积越大，吸水 速度也越快。所以，薄膜状树脂的吸水速度通 常较快，而与水接触后易聚集成团的粉末状树 脂的吸水速度相对较慢。
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2.加压保水性
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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 远远高于上述增稠剂。
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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。
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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
1.吸水率
吸水率是表征树脂吸水性的最常用指标。物理意 义为每克树脂吸收的水的重量。单位为g（水）/g（树 脂）。
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11Baidu Nhomakorabea
影响树脂吸水率有很多因素，除了产品本 身的化学组成之外，还与产品的交联度、水解 度和被吸液体的性质等有关。 （1）交联度对吸水率的影响
高吸水性树脂在未经交联前，一般是水溶 性的，不具备吸水性或吸水性很低，因此通常 需要进行交联。
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高吸水性树脂的形成条件
• a.分子中具有强亲水性基团，如羟基、 羧基，能够与水分子形成氢键；
• b.树脂具有交联结构； • c.聚合物内部具有较高的离子浓度； • d.聚合物具有较高的分子量 。
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高吸水性树脂的结构与性能
结构：
结构
高分子骨架：适度交联的网状结构
-CONH2 CH2-OH
-C≡N
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高吸水性树脂定义
高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer， 简称SAP) 是一种新型的功能高分子材料,是一种 含有羟基、羧基等强亲水性基团并具有一定交联度 的具有三维网络结构新型功能高分子材料，它具有 超强的吸水保水能力，广泛应用林、园艺、工业、 医疗、环保等各个领域 。它无毒无害，反复释水、 吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"。
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由于上述的奇特性能，高吸水性树脂引起了人们较大 的兴趣。问世 30多年来，发展极其迅速，应用领域已经 渗透到各行各业。如在石油、化工、等部门中被用作堵水 剂、脱水剂、等；在医疗卫生部门中用作外用药膏的基材、 缓释性药剂、抗血栓材料等；在农业部门中用作土壤改良 剂等。在日常生活，用作吸水性抹布、一次性尿布、插花 材料等。
与纸张、棉花和海绵等材料的物理吸水作 用不同，高吸水性树脂的吸水能力是由化学作 用和物理作用共同贡献的。即利用分子中大量 的羧基、羟基和酰氧基团与水分子之间的强烈 范德华力吸收水分子，并由网状结构的橡胶弹 性作用将水分子牢固地束缚在网格中。一旦吸 足水后，即形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的 保水能力很强，即使在加压下也不易挤出来。
吸水官能团:-COONa
-SO3Na
-CH2-NH2 -
树脂骨架的立体结构对吸水性能有影响
--CH2—O—CH2---
吸水功能团的种类对吸水性能有很大的影响，如SO3Na 和COONa 最好，—OH， -C≡N较差。
树脂骨架：均匀的立体笼状，高分子链柔性，笼网适当大些，有利 于高吸水性。
吸水基种类：强电解质，如SO3Na(k)、COONa(k) 吸水基的数量和分布：数量越多越好，分布越均匀越好