高吸水聚合物国内外发展状况

高吸水聚合物国内外发展状况

刘　嵩(中国纺织大学纺化系　上海　200051)

摘　要　本文介绍新型化工材料高吸水聚合物近几十年来国内外的发展状况,并着重阐述最新研究成果,预测其发展趋势。

关键词　高吸水聚合物　发展

DEVE LOPING TREN D OF HIGH WATER-ABSORBING POLYMER MATERIAL AT H OME AN D ABROAD

Liu Song(China textile industry university,Shanghai,200051)

Abstract　The developmert of high water-absorbing polymer material at home and abroad dur2 ing the past dozens years were introduced.The latest research achievement and its prospect were sum2 marised in details.

K eyw ords　high water-absorbing polymer material　development

高吸水聚合物是一种功能高分子材料,它具有奇特的吸水能力和保水能力,已成为人们日常生活和国民经济中不可缺少的物品。由于高吸水聚合物既具有独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。近20多年来,国外发展很迅速,已渗透到各个领域,应用范围日益广泛,实用价值很高,很有发展前途,已经引起各方面的重视。我国目前也在研究和开发、推广应用高吸水聚合物[1]。

1　国外的发展状况

高吸水聚合物最早是1961年美国农业部北方研究所C.R.Rissell等从淀粉接枝丙烯腈开始研究的,其后G.F.Fanta等接着研究[2-4],于1966年首先发表“淀粉衍生物的吸水性材料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,甚至具有吸湿放湿性,这些特性都超过以往的高分子材料。”该吸水性树脂最初由Henkl C o.工业化成功,其商品名为SGP。60年代末至70年代初期,美国G rain-Processing,Hercules,National Starch,G en2 eral Mills Chemical,日本住友化学,花王石碱,三洋化成工业等公司相继成功地开发了高吸水聚合物。此后,世界各国对高吸水聚合物的品种、制造方法、性能和应用领域等方面进行了大量的研究工作,取得了成果,其中成效最大的是美国和日本。70年代中期,日本开展了以纤维素为原料制成高吸水剂的研究,得到了片状、粉末状和丝状的产品。80年代则提出了用放射线对各种氧化烯烃进行交联处理,合成了非离子型高吸水聚合物,其吸水能力为2000倍,从而打开了合成非离子型高吸水聚合物的大门。随着高吸水聚合物合成的发展,1973年美国UCC公司开始把高吸水聚合物应用于农业方面,接着日本和法国等也开展吸水剂的应用研究。由于价格较昂贵等原因,在农业方面应用的研究工作开展得不多。刺激SAP需求猛增的主要消费是婴儿纸尿布(裤)、失禁成人一次性尿布等个人卫生用品领域,而且这一市场还在迅速发展,目前对高吸水聚合物的应用仍集中在这一领域。随着高吸水聚合物应用的不断增加,全世界各生产公司的生产能力也不断增加。1980年,SAP生产能力不足015万t/a。1989年,生产能力升至2017万t/a,其中,美国1015t,日本716万t和西欧216万t等。1994年世界SAP能力达45万t,1996年高达到8416

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万t,主要生产国包括美国、日本、德国和韩国,主要生产公司有日本触媒,Chemdal和Hüls等公司[5]。

2　国内发展状况

我国自80年代初开始高吸水性树脂的研究, 1988年开始有专利,先后有40多个单位从事过这方面的研究,目前已有几十项专利。

国内的研究侧重于降低成本、提高吸液率及吸盐水能力。郑州大学的张子勇等以水溶性单体丙烯酸和天然多羟基高分子如淀粉、面粉为主要原料,在水溶性引发剂作用下,进行高温快速聚合,使聚合和干燥一步完成,具有快速简便的显著特点,产物吸水率达900g/g以上[6]。苏州大学的朱秀林、路建美先后采用表面交联与内交联法提高SAP的吸液速度及吸盐水能力,有一定效果[7-8]。湖北大学何培新等人以丙烯酸、丙烯酰胺为原料,采取反相悬浮聚合法,所得的产物吸019%NaCl液的能力仍不理想[9]。对SAP粒径与性能的研究,国内也有报道[10]。近年来,国内的研究工作者也开始尝试新的合成方法。如采用γ射线辐射引发接枝共聚[11],用微波照射聚合等[12]。朱秀林等还采用两次合成法,合成大粒径SAP,使后处理工序得到简化[13]。最近,中国纺织大学“超高吸水聚合物研制与应用”课题组项目已通过鉴定,产物的吸水率、吸盐水率及承压下吸水率可与某些国外产品媲美。

3　发展预测

到2000年,预计全世界对SAP需求会有较大增长,但较1993～1995年增率相比有所下降,原因是发达国家如美国、日本对SAP在纸尿布(裤)方面的需求日趋饱和,同时世界非卫生领域对SAP需求占其总消费的比例不会有明显改变。以日本为例, 1994～1997年,SAP在其国内需求的平均年增长率高达12%～17%,而且,其出口占总产量的比率年年增长,1997年已达60%。另一方面SAP总产量的年均增长率为7%～10%,到1999年预计超过20万t。日本的SAP工业主要依赖高增长的出口,这是其发展的主要驱动力[14]。

国内对SAP的需求日益增长,远未饱和。同时,上海高桥石化和北京东方化工厂等国内化工厂分别已有或在建万吨级丙烯酸装置,使国内SAP的生产有了原料基础。我国可以利用原料与市场两个优势,依托国内科研力量,努力提高新产品质量,以期迅速占领这一与人民生活相关的高成长领域。

参考文献

1　邹新禧编著,超强吸水剂,化学工业出版社,1991

2　G.F.Fanta,R.C.Burr,J.Polymer Sci,1986,B4:929

3　G.F.Fanta,R.C.Burr,J.Polymer Sci,1986,B4:765

4　G.F.Fanta,R.C.Burr,J.Polymer Sci,1987,B4:456

5　赵兴宝,高吸水性树脂的现在与未来,中国化工信息,1997,10

6　张子勇,李自法,高分子材料科学与工程,1991,7(4):78-81

7　朱秀林,路健美,高分子材料科学与工程,1992,8(6):27-30

8　朱秀林,路健美,高分子材料科学与工程,1993,9(4):19-22

9　何培新,肖卫东,高分子材料科学与工程,1993,9(4):23-27

10　郑邦乾,张洁辉,高分子材料科学与工程,1994,10(4):119-124 11　杨通在,何成,高分子材料科学与工程,1998,14(4):123-124 12　路健美,朱秀林,高分子材料科学与工程,1998,14(1):28-30 13　朱秀林,程振平等,高分子材料科学与工程,1998,14(3):32-35 14　K in Ohmura,Nonwovens Industry,1998,(1):20-23

中国将提高废塑料的回收重用率

中国废塑料的回收重用率仅15%,低于世界废塑料的平均回收重用率1/3的水平,不过到2010年将增至30%。

据中国塑料加工工业协会负责人谈,回收重用20%的废塑料将使中国获得35亿元人民币(4122亿美元)的利润。中国回收的废塑料的最终用途包括生产煤油、涂料、粘合剂、化学纤维和建筑材料。

黄汉生译自Modern Plastics,1998,75(7):18

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黄汉生译自Chemical week,1998,160(29):36

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