高吸水树脂sap详尽介绍
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。
高吸水树脂
高吸水树脂高吸水性树脂（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。
具体特性如下：1.高吸水性能吸收自身重量的数百倍或上千倍的无离子水。
2.高吸水速率每克高吸水树脂能在30秒内就吸足数百克的无离子水。
3.高保水性吸水后的凝胶在外加压力下，水也不容易从中挤出来。
4.高膨胀性吸水后的高吸水树脂凝胶体体积随即膨胀数百倍。
5.吸氨性低交联型聚丙烯酸盐型高吸水性树脂其分子结构中含有羧基阴离子，遇氨可将其吸收，有明显的去臭作用。
6.安全性送样经江苏省卫生防疫站检测属无毒、无刺激。
详见江苏省卫生防疫站质量检测报告书[（毒）字第20000097号]。
具体指标如下：(执行标准Q/320682RYM01-2009)附：规格按颗粒大小分有：kl-5,kl-40,kl-80,kl-120,kl-150,kl-300按应用要求分有：速膨松散型(A)和缓膨增粘型(B)凯姆勒化学技术（北京）有限公司吸水材料部门是专业从事高吸水性树脂的技术研发、生产及推广应用的高新技术跨国联合体，与国外在该领域有着先进经验的技术专家和科研机构共同合作，同时还和国内重点科研院校共同承担该领域的专项课题的研发工作。
我们研制生产的各种性状的高分子吸水树脂已在农业、林业、园艺、工业生产、医疗卫生、日用化妆品及特殊领域广泛应用。
农林园艺：抗旱、保墒、节水、土壤润湿剂，用于种子包衣、人工草坪、育种移栽、无土栽培、土壤保水、苗木运输、花卉。
卫生用品：卫生巾、婴儿纸尿布、成人失禁垫片、吸水纸。
医疗医药：吸水、防粘接、缓释用，用于纱布、软膏、绷带、冰袋、缓释性药物。
工业生产：吸水、止水、增稠，用于膨胀橡胶、密封条、电缆止水条、电池、涂料、油水分离。
高吸水树脂SAP的应用及发展趋势
单位:仟吨/年
中東 南美洲 東南亞 中國 北美洲 西歐 東北亞
2014
2014 803 552 550 827 309 60 80 3,181
2015
2015 843 552 550 907 429 60 80 3,421
年度 产能 需求 需求/产能
2013 522 267 51%
2014 827 315 38%
2015 907 385 42%
2016 907 465 51%
2017 907 545 60%
年增率 13.8% 19.5% -
得利于单独二胎政策，推测2014年起SAP需求将大幅成长
数据源:中国生活用纸协会、化学工业日报 16
Hydrophilic polymer chain Cross-linkage between polymer chain COO- ions formed after absorption => expansion Na+ ions formed after absorption => Osmolality
反应法 生产商 产能 (仟吨/年) 比率(%)
逆相悬浮聚合 住友 279 8.77 三大雅 20 0.63
水溶液聚合 台塑、NSCL、BASF 等厂商(含三大雅) 2,882 90.60
合计 -3,181 100%
10
高吸水树脂(SAP)用途
For water retainer: 4% 电缆阻水剂 電纜阻水劑
中国地区主要SAP厂商产能
单位：仟吨/年 制造商 三大雅(江苏南通） 丹森(江苏宜兴) 日本触媒(张家港) 台塑(宁波) BASF(南京) 邦丽达(福建泉州) 上海华谊 嘉兴卫星 山东诺尔 济南昊月(山东济南) 烟台万华 其它 合计 2013 140 100 30 45 0 40 40 30 50 40 0 7 522 2014 140 180 30 90 60 40 40 30 50 40 120 7 827 2015 220 180 30 90 60 40 40 30 50 40 120 7 907 2016 220 180 30 90 60 40 40 30 50 40 120 7 907 2017 220 180 30 90 60 40 40 30 50 40 120 7 907
资料
高吸水性树脂(SAP)是出现于20世纪60年代的新型功能高分子材料,它可以吸收和保持自身质量几百倍甚至几千倍的水,具有很强的吸水和保水能力[1],已被广泛地应用于医疗卫生、建筑材料、农林园艺、食品工业以及石油化工和环境保护等众多领域[2]。
将高吸水性树脂与其它材料复合开始于20世纪80年代[3],复合后可以有效地改善耐盐性、吸水速率、凝胶强度、热稳定性、保水性等性能,达到了均聚物难以达到的效果,因此得到了迅速的发展。
引入无机组分制备的有机-无机复合高吸水性树脂[4],综合了有机物和无机物的优良性能,实现了材料的互补和优化,可以有效地降低成本,有利于工业化生产。
1吸水机理有机-无机复合的高吸水性树脂的吸水机理很复杂[5]。
目前复合高吸水性树脂的表征手段主要有红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、热分析和固体核磁共振等。
通过这些表征手段,了解无机矿物复合的多种机理,针对不同的粘土类型,研究者们提出了无机矿物复合的多种机理,概括起来主要有:亲水性单体可插层到膨润土、云母和水滑石的层间,进行原位聚合;通过引发剂,凹凸棒粘土和云母等颗粒表面的羟基产生自由基,亲水性单......(本文共计4页) 赞阿里巴巴化工】国科学院长春应用化学研究所科研人员经过两年多科技攻关，成功研制出绿色纳米高吸水性树脂材料。
日前，这项成果通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。
专家鉴定认为，该树脂成本低廉、吸水性强，具有较高的凝胶强度和良好的溶胀性能，处于国内先进水平。
据了解，高吸水性树脂作为一种新型功能高分子材料，具有良好的吸水、保水性能，在卫生、医药、农业、化工等领域具有广阔的应用前景，现已成为发展最快的功能高分子材料之一，但由于其存在吸水后强度低、耐盐性差、成本高等“瓶颈”问题，因此极大地限制了它的应用推广和产业化。
近年来，日本、美国、法国等发达国家不断强化纳米复合高吸水性材料的研发，并取得了较好的研究成果。
而我国则由于对复合高吸水性树脂的研究起步较晚，生产能力较低，产品主要用于农业方面，因此，与国外相比差距较大。
SAP(高吸水性树脂)应用领域、产能及市场需求(2021年)
赢创 13.11%
日本触媒 17.40%
宜兴丹森 6.37% LG化学 6.37%
住友精化 10.91%
巴斯夫 14.46%
我国SAP产能产量情况
200
80.0%
150
60.0%
100
40.0%
50
20.0%
0 2016 2017
产能（万吨）
产量增长率
2018 2019 产量（万吨）
开工率
0.0% 2020
我国成人纸尿裤产量
我国婴儿纸尿布产量
60
80% 500
25%
50 40
60% 40020%ຫໍສະໝຸດ 3040% 300
15%
20
200
10%
10
20% 100
5%
0
0%
0
0%
成人纸尿裤产量（亿片）
增速
婴儿纸尿布产量（亿片）
增速
➢ 受益于“二孩政策”和人口老龄化，纸 尿布市场未来增量巨大。
➢ 过去5年成人纸尿裤CAGR为23. 2%，婴 儿纸尿布CAGR为8. 0%。
SAP应用广泛，主要应用于卫生防护
高纯度丙烯酸 氢氧化钠溶液
脱盐水
聚合剂
高吸水性树脂 （SAP）
卫生巾、纸尿裤、成人失禁用品 农林园艺 医药领域 建材工业 食品工业
➢ SAP（高吸水性树脂）主要由聚丙烯酸 钠组成，高含量的COO- 和Na+离子保证 SAP具有较高的吸水性。
➢ 1978年，日本三洋化成研发并产业化 生产淀粉接枝聚丙烯酸型高吸水性树
产能增长率
➢ 全球SAP产能约500万吨，主要分布在中国、欧洲、日本等国家和地区，全球SAP三 巨头为日本触媒、德国巴斯夫、德国赢创。
关于高吸水性树脂的研究与应用
关于高吸水性树脂的研究与应用摘要：高吸水性树脂广泛地应用于各个行业领域，在经济建设中起着举足轻重的作用。
本文主要介绍了高吸水性树脂的研究方向和研究领域，以及高吸水性树脂在各个行业的应用与作用，并展望了高吸水性树脂的未来发展方向。
关键词：高吸水高分子树脂研究高吸水性树脂（SAP）是一种新型功能高分子材料。
它是具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分，最高的吸水率可达1000%以上。
SAP的优良特性决定了它具有广阔的应用前景，一般在医用材料、工业、建筑行业、轻工业、食品以及日用品等方面应用比较广泛。
一、高吸水性树脂的研究方向高吸水性树脂的研究主要是从吸水率、吸水速度、凝胶强度三个方面进行研究。
通过改进树脂粒子的形状，增大比表面积，可以提高其吸水率。
离子型的高吸水性树脂，如聚丙烯酸盐，由于同离子屏蔽效应造成其耐盐性差，通过于非离子型单体共聚，可以提高其耐盐性。
复合吸水材料是改进吸水性树脂凝胶强度的新方法。
为了提高吸水性树脂的吸水性能，广大科研工作者已经做了大量工作，不断优化和改进已有的合成体系，同时还在努力探索新的聚合方法和聚合体系。
高性能化、复合化和低成本的农用高吸水性树脂是未来研究的发展方向。
我国的研究起步较晚，尚未形成规模生产能力，因此未来在研究和应用高吸水性树脂主要加强以下几个方面的工作：1.加强其制备方法的研究：它的综合性能的改善取决于多种因素，但制备方法的研究非常重要。
反应原料不同的聚合工艺或采用相同的反应原料而不同的合成手段，其产物的性能有较大差别。
2.加强有机-无机复合研究：复合化是改进树脂吸水性能和强度的新方法。
树脂可易于无机物、有机物复合，制备出性能优良，成本低廉的吸水材料，其兼有多种性能。
3.加强多功能的研究：目前在农业应用中，单一用高吸水性树脂很难发挥作用，需要与各种肥料抗旱剂和微量元素配合使用，以提高土壤的保水抗旱能力和肥力。
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
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。 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。
• 制备方法有本体聚合法、溶液聚合法、悬浮及反相悬浮聚 合法、乳液及反相乳液合成法、辐射聚合法等。
高吸水性树脂的应用
（1）日常生活 :婴儿一次性尿布、宇航员尿巾、餐巾、手帕、 绷带、脱脂棉等。 （2）农林园艺：SAP 保水剂广泛用于农业、林业、园艺等 领域,可起到保水、节水、抗旱的作用。 （3）医药领域 ：用于含水量大、使用舒适的外用软膏，生 产医用绷带及棉球， 制造抗感染皮肤。 （4）建材工业：SAP 可用作混凝土添加剂,改善混凝土的性 能，还可用于沥青改性、防洪工程等 。 （5）食品工业:包装材料、保鲜材料、脱水剂、食品增量剂 等。 （6）光电缆业：包括膨胀橡胶、电线和电缆用阻水带、阻 水纱、阻水油膏等。
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 。
高吸水性树脂的结构与性能
结构：
高分子骨架：适度交联的网状结构 结构
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
高吸水性树脂简介高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物简写为SAP.它是一种含有羧基,羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物,不溶于水也不溶于有机溶剂,能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性,一旦吸水膨胀成水凝胶 ,即使加压也难以将水分离出来.同时 ,高吸水性树脂可循环使用.因此 ,越来越受到人们的关注.目前 ,超强吸水树脂已在工业,农业,林业,卫生用品等领域中得到广泛应用 ,并显示出更为广阔的发展前景.1. SAR的结构与吸水机理1.1 SAR的交联网络结构SAR 与传统的吸水材料不同,它可以吸收比自身重几百倍甚至几千倍的水.在处于吸水状态时其保水性好,在压力下水也不会从中溢出.而传统的吸水材料只能吸收自身重量的20倍的水.树脂的高吸水性主要与它的化学结构和聚集态中极性基团的分散状态有关,它具有低交联度亲水性的三维空间网络结构.它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.吸水前,高分子链相互缠绕在一起,彼此交联成网状结构,从而达到整体上的紧固度;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移动离子对,它们是由高分子电解质离子组成的.1.2 SAR的吸水机理关于SAR的吸水机理存在不同的说法.其中有两种占主要地位,金益芬等认为SAR吸水有3个原动力:水润湿,毛细管效应和渗透压.高吸水能力主要由这3个方面的因素决定.水润湿是所有物质吸水的必要条件,聚合物对水的亲和力大,必须含有多个亲水基团;毛细管效应的作用则是让水容易迅速地扩散到聚合物中去;渗透压可以使水通过毛细管扩散,渗透到聚合物内部或者渗透压以水连续向稀释聚合物固有的电解质浓度方向发动.刘廷栋等[2]则认为当水与高分子表面接触时主要有 3 种相互作用:一是水分子与高分子电负性强的氧原子形成氢键;二是水分子与疏水基团相互作用;三是水分子与亲水基团的相互作用.上述两种理论虽然表述不相同,但二者的理论都是建立在高吸水聚合物的主体网络结构基础之上的,实质是相同的。
改善混凝土性能的新型外加剂——超吸水性树脂（SAP）
改善混凝土性能的新型外加剂——超吸水性树脂（SAP）在混凝土技术高速发展的今天，各种改善混凝土性能的新型外加剂得到积极开发和研究，其中应用最为广泛的外加剂是高效减水剂。
使用高效减水剂和矿物超细粉是获得高强高性能混凝土的主要方式。
高强高性能的混凝土水灰比较低、水泥用量大、结构较致密，水泥在水化过程中往往因为自收缩过大而发生开裂，严重影响了其耐久性和使用年限，因此解决开裂问题对高性能混凝土的发展应用有着非常重要的意义。
什么是超吸水性树脂？超吸水性树脂（Superabsorbent polymers，简称SAP）是一种交联高分子化合物，能够吸收自重几十倍到几千倍的水，在接触水或水溶液后开始肿胀形成水凝胶，具有良好的保水性。
近些年部分学者将SAP应用于混凝土中将其当作“内部蓄水库”，在某些条件下如温度、孔隙溶液中的化学组成变化、时间推移等可以释放出水分，为混凝土提供内部养护。
已有研究显示，将SAP掺加到水泥混凝土中，不仅可以减少甚至可以完全避免自干燥以及由此产生的自收缩，还可以提高其抗冻、抗渗等耐久性能，因此SAP是一种非常有前景的新型混凝土外加剂。
下面介绍国内外学者研究SAP应用在混凝土中的研究成果，并提出未来进一步研究的方向。
· 混凝土中所掺SAP的种类和大小·SAP的类型较多，可从原料来源、官能团、亲水性和交联方法等进行分类，其中按原料来源可分为淀粉类、纤维素类以及合成聚合物类，应用在混凝土中的SAP大多数为丙烯酸胺-丙烯酸共聚型。
Jensen和Hansen认为SAP粒径大小会影响混凝土的性能，大的SAP粒子在搅拌过程中没有足够的时间去吸水导致效率降低，小的SAP粒子则相对其表面活性区域减少，吸水能力降低，认为SAP粒子在肿胀状态达到100μm左右最佳。
Lura研究了50μm~250μm内不同粒径的SAP对自收缩的影响，掺量较小时，粒径较大的SAP减少自收缩的效果优于粒径较小的。
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。
SAP工艺简介、高吸水树脂
0.8
1.3
连续
序号
周底名称
排放量t∕a)
主要组成wt%)
分类及编号
俳放加律
徘放去向
S1
一段氧化废催化剂
167.5n√∕次
钥、机
HW50(261-151-50；
1次/4年
生产厂家回收
S2
二段氧化废催化剂
167.5 n√∕次
铝、机
HW50 (261-151-50(
1次/4年
生产厂家回收
S3
催化焚烧废催化剂
3.24
8
SAP产品
23.7 1
产品，夕卜售
9
:嬷木斗气
4.03
2:上希裁置
-含-vT
333.96
-含'7十
333.96
方文°
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SAP一般材料简介
SAP一般材料简介1. 引言SAP（Super Absorbent Polymer）一般材料，也称为超高吸水树脂或超吸水聚合物，是一种具有极高吸水性能的材料。
它可以吸收比自身重几十到几百倍的水或其他液体，并且在吸水后仍能保持形态稳定，不易流失。
SAP材料在许多领域都有广泛的应用，如卫生产品、农业、建筑材料等。
本文将对SAP材料的特性、应用以及未来发展趋势进行介绍。
2. 特性SAP材料具有以下几个特性：•高吸水性：SAP材料可以快速吸收大量的水或其他液体，其吸水速度是普通材料的几十甚至上百倍。
这种特性使得SAP材料在卫生用品如尿布、卫生巾等的制造中有广泛的应用。
•良好的保水性：一旦吸收了液体，SAP材料可以有效地将其锁定在内部，不易流失。
这种特性使得它在农业领域中的水土保持、减少灌溉频率等方面有着重要的应用。
•安全性：SAP材料通常由化学合成而成，它的主要成分是聚丙烯酸钠。
经过处理后的SAP材料无毒害、无刺激性，对人体和环境安全无害。
•抗压性：SAP材料具备良好的抗压性能，即使在吸满水后，依然能够保持形态稳定，不易变形或溢出。
3. 应用领域由于SAP材料具有独特的特性，它在许多领域都得到了广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：3.1 卫生产品卫生产品是SAP材料的主要应用领域之一。
尿布、卫生巾等产品使用了SAP材料作为吸水层，其高吸水性能可以迅速吸收液体并锁定在内部，保持表面干燥，提高使用者的舒适度。
3.2 农业SAP材料在农业领域有着重要的应用。
它可以被添加到土壤中，起到保水、保肥的作用，减少灌溉频率，提高作物的生长效率。
此外，SAP材料还可以用于包装农产品，在运输过程中保持产品的新鲜度。
3.3 建筑材料SAP材料还可以被应用于建筑材料中。
在建筑施工中，SAP材料可以添加到混凝土中，增强混凝土的吸水性，减少龟裂和渗漏的风险。
此外，SAP材料还可以用于制造防水涂料和防水材料，提高建筑物的防水性能。
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
高吸水性树脂高吸水性树脂(Super Absothent Polymer，简称SAP)，是由低分子物质经聚合反应合成或由高分子化合物经化学反应制成，是一种经适度交联而具有三维网络结构的新型功能高分子材料，分子链上含有很多强亲水基团，能吸收相当于自身重量几百倍甚至几千倍的水，这是以往材料所不可比拟的。
高吸水性树脂不但吸水能力强，且保水能力非常高,吸水后无论加多大压力也不脱水【5】。
因此被广泛地应用到农业、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、水凝胶材料等。
1高吸水树脂的结构高吸水树脂是一种三维网络结构，它不溶于水而大量吸水膨胀形成高含水凝胶。
高吸水树脂的主要性能是具有吸水性和保水性。
要具有这种特性，其分子中必须含有强吸水性基团和一定的网络结构，即具有移动的交联度。
实验表明：吸水基团极性极性越强，含量越多，吸水率越高，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。
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[1]。
1.1离子型高吸水树脂结构大多数高吸水性树脂是由分子链上含有强亲水性基团(如梭基、磺酸基、酞图1 高吸水树脂的离子网络结构胺基、轻基等)的三维网状结构所组成，如图1所示。
吸水时，首先是离子型亲水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构造及分子链间相互作用(如氢键)所产生的阻力时，达到饱和量。
1.2淀粉接枝型高吸水性树脂结构日本三洋化成工业公司温品谦二等根据V on E. Cgruber等的方法探讨了淀粉接枝丙烯酸的聚合物结构，见图2如示【2】。
吸水聚合物
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。
吸水性能高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。
吸水前，高分子链相互靠拢缠在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固。
与水接触时，水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离。
由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。
由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。
水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。
同时，树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。
当水中含有少量盐类时，反渗透压降低，同时由于反离子的屏蔽作用，使高分子链收缩，导致树脂的吸水能力大大下降。
通常，高吸水树脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去离子水中的1/10左右。
吸水和保水是一个问题的两个方面，林润雄等对此进行了热力学探讨。
在一定温度和压力下，高吸水树脂能自发地吸水，水进入树脂中，使整个体系的自由焓降低，直到平衡。
若水从树脂中逸出，使自由焓升高，则不利于体系的稳定。
差热分析表明，高吸水树脂吸收的水在150°C以上仍有50%封闭在凝胶网络中。
因此，常温下即使施加压力，水也不会从高吸水树脂中逸出，这是由高吸水树脂的热力学性质决定的.SAP的吸水机理与传统的吸水材料不同, SAP先通过毛细管吸附和分散作用吸收水分,接着树脂的亲水基团通过氢键与水分子作用,离子型的亲水基团遇水开始解离,阴离子固定在高分子链上,阳离子为可移动离子。
SAP聚丙烯酸盐高吸水性树脂全套生产线设备及工艺介绍
一、高吸水性树脂生产线背景目前，聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺的应用日趋广泛。
高吸水性树脂(SAP Super-absorbent polymers)是新型的功能高分子材料。
1975年，美国谷物加工公司研制淀粉接枝丙烯腈共聚皂水解得到高吸水性树脂，并用于农业土壤改良剂。
近年来，又开发了新型的SAP高吸水性树脂，SAP应用主要是在个人生活消费品，如尿布、妇女用卫生巾、农业土壤改良剂、电线电缆阻水带、冰凉垫等方面的应用，尤其是一次性婴儿尿布等应用需求增长^快。
世界发达国家已相继开发出了高分子量、性能优良的聚丙烯酰胺的聚合物及其共聚合物和衍生物。
普遍应用于石油、造纸、冶金等行业。
聚丙烯酰胺作为当前^有效的三次采油驱油剂，在世界石油工业中得到了广泛的应用。
我国石油工业发展至今，东部油区已逐步进入采油中后期，对聚丙烯酰胺的产量、质量将会有更高的要求。
随着国家对西部大开发的投入，对自然环境的治理，在干旱少雨地区种树，种草将会对保水剂的需求也越来越多。
我公司着重对国内外处理聚丙烯酸盐SAP类胶状体物料的工艺与方法进行开发与研究，以及我公司多年的实践经验，开发了SAP全套处理工艺。
目前我公司已经开始生产、销售SAP全套生产线，该生产线全自动化连续生产，人力虚耗少，产品稳定。
二、SAP生产线流程整个工艺流程包含多个阶段的步骤，其中有好几个步骤都是很难操作。
要完整的以流水线的方式生产出质量高的产品，必须严格控制住生产过程中的每一个步骤。
工艺流程包含：原料配备、凝胶聚合、凝胶解碎、干燥、表面处理、二次干燥、筛分、成品包装。
三、设备描述1、原料配备（准备工艺）工艺包含设备有：丙烯酸稀释储罐、NAOH配置釜。
需要保证原料有足够的冷却，严格控制原料的温度。
2、凝胶聚合（85kw）该工艺是生产SAP关键性的步骤之一，经过我公司的多年研究与实践，将该步骤实现了自动化程度高，生产量大，产品质量高，产品质量均匀。
该部分包含聚合机及其所有辅助设备，引进国外技术并进行了改良，填补了^，达到了世界^水平。
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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。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
（3）被吸液的pH值与盐分对吸水率的影响
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.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"。
2.加压保水性
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。
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 。
高吸水性树脂的结构与性能
结构：
高分子骨架：适度交联的网状结构 结构
吸水官能团:-COONa -CH2-NH2
-SO3Na -CH2-OH
-CONH2 -C≡N
--CH2—O—CH2--树脂骨架的立体结构对吸水性能有影响 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
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
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
吸水后
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。 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）。
吸水原理：
• 阶段1：吸水较慢。通过毛细管吸附和分散作用吸水。 阶段2：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, 水份进一步渗入. 内
高吸水性树脂
BY:化科院08(3)胡登平
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。