水溶性高分子解读
增稠剂水溶性高分子增稠剂综述
水溶性高分子增稠剂综述1駝增稠剂实质上是一种流变助剂，加入增稠剂后能调节流变性，使胶黏剂和密封剂增稠，防止埴料沉淀，赋予良好的物理机械稳定性，控制施工过程的流变性（施胶时不流挂、不滴淌、不飞液），还能起着降低成本的作用。
特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要，能够改进和调节黏度，获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。
1-1定义能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂（chickening agent）,有水性和油性之分。
尤其是水相增稠剂应用更为普遍。
在水体系中，当增稠剂达到一定浓度后，亲油端基缔合形成胶束；在水基高分子体系中，增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合，以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。
仁2分类及机理水溶性高分子増稠剂的分类有以下几种：1.2.1纤维索类⑴纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂，广泛应用于化妆品的各种领域。
纤维素是天然有机物，它含有重复的葡萄糖苔单元，每个葡萄糖苔单元含有3个轻基，通过这些轻基可以形成各种各样的衍生物。
纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。
使用量一般质量分数为1%左右。
纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。
也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。
这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降。
1.2.2聚丙烯酸类聚丙烯酸类增稠剂【2】自1953年Goodrich公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了，现在这系列增稠剂已经有了更多的选择（见表1）。
聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2种，即中和增稠与氢键结合增稠。
第八章水溶性高分子全解
COOH
改性淀粉
O O OH OH O
CH 2OH O OH OH O
CH 2OH O OH OH
CH2 OH O
壳聚糖
OH NH2
O
n
果胶 4
一、水溶性高分子的结构特点
统观所有的水溶性高分子，可以发现它们存在着一个共同 的结构特点：分子中均含有亲水性基团。
改性纤维素
CH 2OH O
CH 2OH O O OH OH O
可选溶剂：低分子醇
C 分子量较低
四 、双水相聚合
概念：聚合反应单体、聚合产物 分散相
预置聚合物
连续相
聚合过程分相
基本组成；单体 引发剂
预置聚合物
水
聚合反应类型：自由基溶液聚合
双水相聚合反应特点
优点： 产品快速溶解，应用方便 生产工艺简单 不消耗有机溶剂 不产生凝胶 缺点： a 分散剂（预置聚合）分离困难
1、基本概念
种类
高分子
结构特点
水溶性高分子
？
3
性能及应用
水溶性高分子—在水中能溶解或溶胀而形成溶液或均匀分散 体系的一种亲水性的高分子化合物；又称为“水溶性聚合物”。
一、水溶性高分子的结构特点
2、结构特点
聚丙烯酰胺
CH2CR CONH2
CH2CR CH2CR CH2CR CONHCH2N(CH3)2 COOH CONH2
b 体系浓度较低，生产效率较低
C 分子量较低
五、聚合物化学反应
概念：将原有的聚合物通过化学反应转化为具有
特定功能的水溶性聚合物
主要例子：聚醋酸乙烯酯醇解制备聚乙烯醇
[ CH -CH ] 2 n [ CH -CH ] 2 n-x [ CH -CH ] 2 x OCOCH3
水溶性高分子增稠剂综述
1 绪论增稠剂实质上是一种流变助剂，加入增稠剂后能调节流变性，使胶黏剂和密封剂增稠，防止填料沉淀，赋予良好的物理机械稳定性，控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液)，还能起着降低成本的作用。
特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要，能够改进和调节黏度，获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。
1.1定义能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂(chickening agent)，有水性和油性之分。
尤其是水相增稠剂应用更为普遍。
在水体系中，当增稠剂达到一定浓度后，亲油端基缔合形成胶束；在水基高分子体系中，增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合,以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。
1.2分类及机理水溶性高分子增稠剂的分类有以下几种：1.2.1纤维素类[1]纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂,广泛应用于化妆品的各种领域。
纤维素是天然有机物, 它含有重复的葡萄糖苷单元,每个葡萄糖苷单元含有3 个羟基, 通过这些羟基可以形成各种各样的衍生物。
纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。
使用量一般质量分数为1%左右。
纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。
也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。
这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降。
1.2.2 聚丙烯酸类聚丙烯酸类增稠剂[2]自1953 年Goodrich 公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了, 现在这系列增稠剂已经有了更多的选择(见表1) 。
聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2 种, 即中和增稠与氢键结合增稠。
高分子材料化学重点知识点总结
第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。
造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。
日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。
壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。
1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。
第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。
（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。
离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。
（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。
增稠剂水溶性高分子增稠剂综述
水溶性高分子增稠剂综述1 绪论增稠剂实质上是一种流变助剂，加入增稠剂后能调节流变性，使胶黏剂和密封剂增稠，防止填料沉淀，赋予良好的物理机械稳定性，控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液)，还能起着降低成本的作用。
特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要，能够改进和调节黏度，获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。
1.1定义能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂(chickening agent)，有水性和油性之分。
尤其是水相增稠剂应用更为普遍。
在水体系中，当增稠剂达到一定浓度后，亲油端基缔合形成胶束；在水基高分子体系中，增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合,以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。
1.2分类及机理水溶性高分子增稠剂的分类有以下几种：1.2.1纤维素类[1]纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂,广泛应用于化妆品的各种领域。
纤维素是天然有机物, 它含有重复的葡萄糖苷单元,每个葡萄糖苷单元含有3 个羟基, 通过这些羟基可以形成各种各样的衍生物。
纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。
使用量一般质量分数为1%左右。
纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。
也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。
这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降。
1.2.2 聚丙烯酸类聚丙烯酸类增稠剂[2]自1953 年Goodrich 公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了, 现在这系列增稠剂已经有了更多的选择(见表1) 。
聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2 种, 即中和增稠与氢键结合增稠。
高吸水性材料
水溶性高分子材料是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。
它具有性能优异、使用方便、有利环境保护等优点，广泛应用于国民经济的各个领域。
1 天然水溶性高分子天然水溶性高分子以植物或动物为原料，通过物理的或物理化学的方法提取而得。
许多天然水溶性高分子一直是造纸助剂的重要组分，例如常见的有表面施胶剂天然淀粉、植物胶、动物胶（干酪素）、甲壳质以及海藻酸的水溶性衍生物等。
2 半合成水溶性高分子这类高分子材料是由上述天然物质经化学改性而得。
用于造纸工业中主要有两类：改性纤维素（如羧甲基纤维素）和改性淀粉（如阳离子淀粉）。
3 合成水溶性高分子此类高分子的应用最为广泛，特别是其分子结构设计十分灵活的优势可以较好地满足造纸生产环境多变及造纸工业发展的要求。
3.1聚丙烯酰胺（PAM）在工商业中凡含有50% 以上丙烯酰胺单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺，是一种线型水溶性高分子，是造纸工业应用最为广泛的品种。
PAM用于造纸领域一般是相对分子质量为 )100～500 万的产品，其主要应用有两个方面：即纸张的增强剂和造纸用助留剂和助滤剂。
低于上述相对分子质量的PAM( 可作为分散剂，改善纸页抄造匀度，高于者可作为造纸废水处理用絮凝剂。
聚丙烯酰胺本身是中性材料，几乎不能被纸浆吸附，也不可能发挥作用，因此需要在其结构中导入一个电性基团。
视电性基团的类型不同，聚丙烯酰胺产品有阴离子、阳离子、两性离子等。
3.1.1 阴离子聚丙烯酰胺（APAM）当导入羧基时可获得阴离子聚丙烯酰胺。
由于与纸浆纤维上负电性相斥，因此在应用时必须加入造纸矾土作为阳离子促进剂。
这种应用不但麻烦，而且无法实现中性抄纸技术带来的经济效益。
据统计，国外造纸工业 90 年代 APAM( 的应用比例已由 60% 下降到30% ，而阳离子聚丙烯酰胺却由 20% 急速上升到50%以上。
3.1.2 阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在CPAM的工业制备方法中，以丙烯酰胺为主要单体与其他阳离子单体共聚的方法，因其分子结构、电荷分布、相对分子质量易于控制而被越来越多地加以采用。
水溶性高分子
水溶性高分子一、简介水溶性高分涵盖了一个非常广泛的，品种繁多的产品家族，有天然，人工合成，其应用非常广泛。
在这些产品家族中，合成的，特别是混凝剂和絮凝剂，主要作用是促进水介质中悬浮物的分离，同时它们也有助于对各种分离工艺过程的污泥进行脱水。
当液体介质的比重与其中的粒子比重显著不同时，固液分离过程就发生的很快，要么沉淀要么上浮。
当粒子的大小使其在液体中保持悬浮状态时，固液分离就难以进行，在这种情况下，就要使用混凝剂和絮凝剂来促进分离过程的进行。
二、目录Ⅱ简介Ⅱ目录Ⅲ胶体科学的基本原理Ⅲ-1 胶体悬浮液Ⅲ-1-1疏水胶体Ⅲ-1-2 亲水胶体Ⅲ-2 胶体浓度的测定Ⅳ混凝作用和絮凝作用Ⅳ-1 电中和Ⅳ-2吸附Ⅳ-3悬浮液的混凝脱稳Ⅳ-4悬浮液的絮凝脱稳Ⅳ-4-1 絮体的形成Ⅳ-4-2 絮体增长的动力学Ⅳ-4-3 絮体的形态Ⅳ-5 其它悬浮液脱稳体系Ⅳ-5-1 封装体系Ⅳ-5-2 双元聚合物复合混凝体系Ⅳ-5-3 微粒体系Ⅳ-6 絮凝和混凝效率Ⅳ-7影响混凝和絮凝效率的因素Ⅳ-7-1颗粒的影响Ⅳ-7-2聚合物的影响Ⅳ-7-3 聚合物在溶液中混合过程的影响Ⅳ-7-4 溶液的温度和pH值的影响Ⅳ-7-5 悬浮液有机性的影响Ⅳ-8 人工合成混凝剂的优点Ⅴ水溶性聚合物Ⅴ-1混凝剂Ⅴ-1-1季铵化聚胺Ⅴ-1-2 聚二甲基二烯丙基氯化铵Ⅴ-1-3 双氰胺树脂Ⅴ-2 絮凝剂Ⅴ-2-1 非离子絮凝剂Ⅴ-2-2 阴离子絮凝剂Ⅴ-2-3 阳离子絮凝剂Ⅴ-3 两性共聚物Ⅴ-4 其他聚合物Ⅴ-5 溶液产品Ⅴ-6 支化的聚合物Ⅴ-7 增稠剂Ⅵ聚合物的形态Ⅵ-1 干粉Ⅵ-2 乳液Ⅵ-3珠状聚合物Ⅵ-4 溶液产品Ⅶ聚合物的化学特性Ⅶ-1 粘度Ⅶ-2分子量的测定Ⅶ-2-1 光散射法Ⅶ-2-2 特性粘度法Ⅶ-3 稳定性Ⅶ-3-1 化学和生物稳定性Ⅶ-3-2 机械稳定性Ⅶ-4 离子度Ⅶ-5 聚合物残单含量Ⅶ-6 毒性Ⅷ实验室测试和工业试验Ⅷ-1 原理Ⅷ-2 主要实验室工艺和市政污水的处理应用Ⅷ-3 聚合物的使用方法Ⅷ-3-1 粉状和珠状聚合物Ⅷ-3-2 乳液聚合物Ⅷ-3-1 溶液聚合物Ⅸ一般应用Ⅸ-1分离工程和絮凝作用Ⅸ-1-1 沉淀Ⅸ-1-2 离心Ⅸ-1-3 带式压滤Ⅸ-2 应用水Ⅸ-3 工艺水Ⅸ-4工业废水Ⅸ-5 市政污水Ⅸ-6 污泥浓缩和脱水Ⅹ特殊应用Ⅹ-1 采矿工业Ⅹ-2 造纸工业Ⅹ-3 石油工业Ⅹ-4 化妆品工业Ⅹ-4-1 头发和皮肤用的调理剂和成膜剂Ⅹ-4-2 增稠剂和乳液稳定剂Ⅹ-5 纺织工业Ⅹ-5-1 人工合成的增稠剂Ⅹ-5-2 固色剂Ⅹ-6 农业土壤调节剂Ⅲ胶体科学的基本原理在液体介质中，特别是水溶液介质中，有机和无机物质以溶解或固态形式存在。
第八章水溶性高分子全解
四、半合成类水溶性高分子Βιβλιοθήκη 1、制备天然化合物
2、种类
化学改性 一定条件
改性淀粉
改型纤维素
半合成类水溶性高分子
取代改性 酯化改性 接枝改性
烷基化改性
羧基化改性
羟基化改性
11
四、半合成类水溶性高分子
3、应用
改性淀粉中的氧化淀粉不仅可以作为纺织工业的上浆 剂、食品工业的 添加剂 （如软糖的稳定剂），还可以用 于纸板、墙板、隔音板等建筑材料的 粘合剂。
[
CH2-CH
] n
OCOCH 3
[
CH2-CH
]
[
n-x
CH2-CH
] x
OCOCH 3
OCOCH 3
聚丙烯腈水解制备部分聚丙烯酸
[
CH2-CH
] n
CN
[
CH2-CH
]
[
n-x
CH2-CH
] x
CN
COOH
数均分子量
Mn
?
? Wi Ni ? Ni
絮凝剂
冰点降低法 沸点升高法 端基滴定法
渗透压
20
三、水溶性高分子的分子量
重均分子量 粘均分子量
Mw
?
? Wi M i ? Wi
?? ? M? ?
Wi
M
? i
1 ?
光散射法 粘度法
Z均分子量
Mz
?
? ?
M
3 i
N
i
M 2iNi
凝胶渗透色谱法
四者关系： M z ? M w ? M ? ? M n
第 七 章 水溶性高分子
1 水溶性高分子的结构特点及种类 2 水溶性高分子的性能 3 水溶性高分子的发展趋势
高分子聚合物——水溶性高分子
高分子聚合物——水溶性高分子水溶性高分子的概念和分类水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。
通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系”。
在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。
亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；②阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。
水溶性高分子按来源通常分为三大类：(一)天然水溶性高分子。
以天然动植物为原料提取而得。
如淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶等。
(二)化学改性天然聚合物。
主要有改性淀粉和改性纤维素。
如羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素等。
(三)合成聚合物。
有聚合类树脂和缩合类树脂两类，如聚丙烯酰胺(PAM)、水解聚丙烯酰胺(HPAM))、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。
按大分子链连接的水化基团分为：非离子型和离子型。
按荷电性质分为：非离子、阳离子、阴离子和两性离子高分子，其中后三类为聚电解质。
按基团间是否存在较强的非共价键联结又分为缔合聚合物和非缔合聚合物。
水溶性高分子的功能水溶性聚合物中的亲水基团不仅使其具有水溶性，而且还具有化学反应功能，以及分散、絮凝、增粘、减阻、粘合、成膜、成胶、螯合等多种物理功能。
水溶性高分子材料的几种主要功能是：①水溶性，水是最廉价的溶剂，来源广，无污染。
水溶性高分子之所以溶于水，是因为在水分子与聚合物的极性侧基之间形成了氢键。
水溶性高分子的溶解具有一个重要的条件，即溶质和溶剂的溶度参数必须相近，但这仅为溶解的必要条件而非充分条件，还需考虑高分子的结晶结构的影响。
②分散作用，由于绝大多数水溶性高分子都含有亲水基团和一定数量的疏水基团，因而都具有一定的表面活性，可以在一定程度上降低水的表面张力，有助于水对固体的润湿，这对于颜料、填料、粘土之类的物质在水中的分散特别有利。
此外，许多水溶性高分子可以起到保护胶体的作用，即通过水溶性高分子的亲水性，使水一胶体复合体吸附在胶体颗粒上形成外壳，让其屏蔽起来免受电解质所引起的絮凝作用，使分散体系保持稳定。
水溶性高分子简介
水溶性高分子简介摘要：本文介绍了水溶性高分子的分类，物理性能，制造以及未来的发展前景。
关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙二醇引言水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。
是一种亲水性的高分子材料，在水中能够溶解或溶胀而形成溶液或分散液。
在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。
亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；②阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。
这些集团不但使得高分子有亲水性，而且还带来很多宝贵的性能，如粘合性，成膜性，润滑性，分散性，减磨性等等。
1水溶性高分子的分类1.1天然水溶性高分子。
以天然动植物为原料，通过物理过程或者物理化学的方法提取而成。
最常见的如淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶等。
天然高分子虽然受到合成高分子的不断冲击，产量逐渐下降，但是仍然有很大一部分市场被其牢牢统治着。
1.2改性天然高分子。
主要有改性纤维素和改性淀粉两大类。
如羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素等。
这类高分子兼有天然高分子和合成高分子的优点，拥有广泛的市场，因此产量很大。
1.3合成高分子。
合成高分子材料分为聚合类和缩合类两类，如聚丙烯酰胺（PAM）、水解聚丙烯酰胺（HPAM））、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。
按大分子链连接的水化基团分为：非离子型和离子型。
按荷电性质分为：非离子、阳离子、阴离子和两性离子高分子，其中后三类为聚电解质。
按基团间是否存在较强的非共价键联结又分为缔合聚合物和非缔合聚合物。
2水溶性高分子的物理性能2.1溶解性溶解性是达到平衡的溶液便不能容纳更多的溶质，在特殊条件下，溶液中溶解的溶质会比正常情多，这时它便成为过饱和溶液。
每份溶剂所能溶解的溶质的最大值就是“溶质在这种溶剂的溶解度”。
为了提高水溶性，一是在分子中引入足够的亲水基团到大分子上面变为水溶性高分子。
二是降低聚合物的结晶度。
三是利用聚电解质的反离子力作用促进溶解。
水溶性高分子
1.聚乙二醇系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。
它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。
依相对分子质量不同而性质不同，从无色无臭黏稠液体至蜡状固体。
分子量200～600者常温下是液体，分子量在600以上者就逐渐变为半固体状，随着平均分子量的不同，性质也有差异。
从无色无臭粘稠液体至蜡状固体。
随着分子量的增大，其吸湿能力相应降低。
本品溶于水、乙醇和许多其它有机溶剂。
蒸气压低，对热、酸、碱稳定。
与许多化学品不起作用。
有良好的吸湿性、润滑性、粘结性。
无毒，无刺激。
平均分子量300，n=5～5.75，熔点-15～8℃，相对密度1.124～1.130。
平均分子量600，n=12～13，熔点20 ～25℃，闪点246℃，相对密度1.13 (20℃)。
平均分子量4000，n=70～85，熔点53～56℃。
在一般条件下，聚乙二醇是很稳定的，但在120℃或更高的温度下它能与空气中的氧发生作用。
在惰性气氛中(如氮和二氧化碳)，它即使被加热至200～240℃也不会发生变化，当温度升至300℃会发生热裂解。
加入抗氧化剂，如质量分数为0.25%～0.5%的吩噻嗪，可提高它的化学稳定性。
它的任何分解产物都是挥发性的，不会生成硬壳或粘泥状的沉淀物。
聚乙二醇为环氧乙烷水解产物的聚合物，无毒、无刺激性，广泛应用于各种药物制剂中。
低分子量的聚乙二醇毒性相对较大，综合来看，二醇类的毒性相当低。
局部应用聚乙二醇特别是黏膜给药可导致刺激性疼痛。
在外用洗剂中，本品能增加皮肤的柔韧性，并具有与甘油类似的保湿作用。
大剂量口服可出现腹泻。
在注射剂中，最大的聚乙二醇300浓度约为30%(V/V)，浓度大于40%(V/V)可出现溶血现象。
聚环氧乙烷与水的加聚物。
分子量在700以下者，在20℃时为无色无臭不挥发粘稠液体，略有吸水性。
合成材料-水溶性高分子
亲水基团:OH, COOH, CONH, NH2, -O分为三类:天然/半合成/合成 天然(淀粉/海藻/植物胶/动物胶)—阿拉伯胶/明 胶/干酪素—食品/造纸 半合成(改性纤维素/改性淀粉)—CMC/HPMC/磷 酸酯淀粉 合成:聚合类—PVA/PAM/PA/PEO/PEG/PVP
☺缺点： 1.需要固体产物时，胶乳需经凝聚、洗涤、脱
水、干燥等工序，成本较高； 2.产品中留有乳化剂杂质，难以完全除净，有
损电性能等
23
乳液聚合
☺乳液聚合多用于生产丁苯、丁腈及氯丁等合成橡 胶，也广泛用于制造涂料（水性涂料）、粘合剂 及纸张和织物等的处理剂，如 PVAc乳液、丙烯酸 酯类涂料和粘合剂等。其它如糊状PVC树脂，苯 乙烯、甲基丙烯酸甲酯、偏二氯乙烯等单体都可 用此法聚合。
5
水溶性高分子--PVA
(5)防泡剂:三丁基磷酸盐/聚乙二醇醚 8.应用 (1)造纸工业:颜料粘合剂/纸板上胶剂 (2)纺织工业:浆料 (3)乳化剂、分散剂 (4)聚合物水泥/耐水涂料 (5)土壤改良剂 (6)钢的淬火剂
6
水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水 溶性聚合物，是一种亲水性的高分子材料， 在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。
18
么么么么方面
• Sds绝对是假的
化妆品中也常用到聚丙烯酰胺，但由于含有可能 引起健康疑虑的化学物质——丙烯酰胺单体起了国
内各大媒体的广泛关注。机构检测得出结论：化 妆品中存在5ppm（百万分率或百万分之几）以下 的丙烯酰胺残留是安全的。另外,在采矿、冶金、
煤炭、高吸水性树脂、粘合剂、皮革复鞣剂等领 域，聚丙烯酰胺也有应用领域。
2
合成材料—水溶性高分子
高分子水溶液应用的分子量依赖性:M-[η](分散剂-絮凝剂) 用量最大的水溶性高分子:改性淀粉/聚丙烯酸/PVA/PAM 水溶性高分子最大应用场合:水处理/造纸/食品/纺织/建材
水溶性高分子
水溶性高分子《绿色高分子材料》期末小论文题目缩聚类水溶性高分子综述学院生化学院专业材料科学与工程班级学号学生姓名电话完成日期2011.11.091 绪论水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。
通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系”。
在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。
亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；②阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。
缩聚类水溶性高分子有很多种类，包括：水溶性醇酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶性氨基树脂、聚环氧琥珀酸等。
2 水溶性醇酸树脂为了加强对环境保护．各国制订环保的法规对使用的涂料中有机挥发物(voc)含量提出了严格限制。
酵酸树脂合成技术成熟、原料易得、成本较低、涂膜综合性能良好，是涂料用合成树脂中用量最大，用途最广的品种之一，目前使用的醇酸树脂涂料含有大量的有机溶剂，是涂料工业中VOC 的主要来源。
2.1 水溶性醇酸树脂的特点水溶性醇酸涂料以水为溶剂，使成膜物质均匀地分散或溶解在水中，具有如下特点：(1)以水为溶剂，来源方便，易于净化；(2)施工和贮存运输过程中无火灾危险；(3)不含苯类等有机溶剂，有利于减轻环境污染和对人体健康的危害；(4)可采用喷涂、刷涂、淋涂、浸涂、电泳等多种方式施工，易实现自动化涂装。
因此，它是一种具有广阔市场发展前景的环境友好型涂料。
2.2 水溶性醇酸树脂的合成方法涂料成膜物通常都是油溶性的，制备水溶性树脂涉及如何将油溶性树脂转变为水溶性树脂，一般采用3种方法：成盐法通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子；在聚合物中引入非离子基团法和将聚合物转变成两性离子中间体法。
在3种方法中，成盐法已基本实现工业化生产。
成盐法是将聚合物中的竣基或氨基分别用适当的碱或酸中和，使聚合物能溶于水。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/11/16
25
（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。
➢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。
2020/11/16
10
2020/11/16
11
1.
二、吸 水 原 理
物理吸附 棉花、纸张、海绵等。
吸
毛细管的吸附原理。
水
有压力时水会流出。
实
质 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。
2020/11/16
12
SAP的吸水原理
较慢。通过毛细管吸附和分散作用吸水。
第四章 丙烯酸和甲基丙烯酸聚合物 4.6.3 高吸水性树脂
2020/11/16
1
Contents
概述 吸16
发展趋势
2
2020/11/16
3
一、概述
➢纸、棉花和海绵以及后来的泡沫塑料等。 ➢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，一旦受到外力作用， 则很容易脱水，保水性很差。
• 20 世纪80 年代后,欧、美、日各大化学公司相继开发出各种类型具有保水 功能的高吸水性树脂,并对制造方法、树脂性能、应用领域进行了大量的研 究。
2020/11/16
9
• 我国高吸水性树脂的研究工作起步较晚，还处在初 级阶段，产品主要用于农业方面。近年来，我国在 高吸水性树脂方面的研究也取得了一些成果。eg： 北京大学完成了淀粉-丙烯酸盐系列和丙烯酸-丙稀 酰的研究；武汉大学利用腈纶废丝制备了高吸水性 脂；南开大学进行了淀粉-聚丙烯腈接枝共聚物的 研究；广州化学所进行了纤维素-丙烯腈的研究等， 都取得了很好的成果。近年来国内采用射线辐射引 发接枝共聚、用微波照射聚合等，这些研究为发展 我国的高吸水性树脂奠定了坚实基础。
• 1975 年美国成功研究出“淀粉聚丙烯腈接枝”的高吸水产品并进入市场； 随后日本三洋化成公司考虑到丙烯腈单体残留在聚合物中会有毒性,不安全， 而开发出“淀粉- 丙烯酸交联性单体接枝共聚物。
• 1978年日本批准了高吸水性树脂应用于生理卫生材料,并最先将它应用于卫 生品;UCC 公司还报道了用放射线对各种氧化烯烃作交联处理,合成非离子 型高吸水性树脂,其吸水性能力为2000 倍,从而打开了合成非离子型高吸水 性树脂的大门。
100倍左右。
2020/11/16
21
• 视频
2020/11/16
22
考察和表征高吸水性树脂吸水 性的指标通常有两个：
吸水率
吸水速度
2020/11/16
23
1.1 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。
➢影响树脂吸水率有很多因素，除了产品本
亲水单体直接聚合； 疏水性单体羧甲基化； 疏水性聚合物用亲水单体接枝； 腈基、酯基水解。
2020/11/16
17
• 以制品形态分类，高吸水性树脂可分为粉末 状、纤维状、膜片状、微球状等。
• 以制备方法分类，高吸水性树脂可分为合成 高分子聚合交联、羧甲基化、淀粉接枝共聚、 纤维素接枝共聚等。
• 以降解性能分类，SAP可分为非降解型(包括 丙烯酸钠、甲基丙烯酸甲酯等聚合产品)、可 降解型(包括淀粉、纤维素等天然高分子的接 枝共聚产品)。
2020/11/16
4
一、概述
普通吸水材料
2020/11/16
SAP
5
一、概述
吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍。
2020/11/16
吸水前
吸水后
6
保水能力高:即使受压也不易失水
2020/11/16
7
一、概述
高吸水性树脂也称为超强吸水高分子材料、 高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和 保水能力的新型功能高分子材料。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。
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.
2020/11/16
（内）
吸水树脂的离子型网络
交 联 点
13
随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零;而网 络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静 电排斥,最终达到吸水平衡。
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。
2020/11/16
24
（1）交联度对吸水性的影响
➢ 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。
➢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
2020/11/16
18
2020/11/16
19
四、高吸水性树脂的基本特性
➢高吸水性 ➢加压保水性 ➢吸氨性 ➢增稠性
2020/11/16
20
1 高吸水性
作为高吸水性树脂，高的吸水能力是其最 重要的特征之一。从目前已经研制成功的高吸 水性树脂来看，吸水率均在自身重量的500～ 12000倍左右，是纸和棉花等材料吸水能力的
2020/11/16
8
发展历程
• 自1966年美国农业部北方研究所Fanta等制得了最早的高吸水性脂———部 分水解的淀粉接枝丙烯腈共聚物后,这种通过对天然产物进行接枝改性来制 备高吸水性树脂的研究逐渐成为研究热点,形成了一个独立、新兴的科研领 域。日本、美国和西欧在这一领域一直处于领先地位,他们对淀粉接枝丙烯 腈的工艺提出了很多改良方案,并申请了专利,如用甲醇- 水混合溶剂进行 水解,不仅解决了水解难题,同时提高了吸水速率。
2020/11/16
26
（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
2020/11/16
吸水剂微球吸水过程的体积变化示意图
14
2020/11/16
15
三、分 类
淀粉系
SAP
纤维素系
合成高分子系
2020/11/16
16
高吸水性树脂分类
分类方法 按原料来源分类 按亲水基团引入方式分类
类别
淀粉类； 纤维素类； 合成聚合物类：聚丙烯酸盐系；
聚乙烯醇系； 聚氧乙烯系等。