高分子吸水树脂是什么
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。
功能高分子吸水性树脂
• ③研发新型的复合型高吸水树脂。 • ④采用新的引发方法,特别是微波辐射方 法、紫外辐射和超声辐射法,并实现其工 业生产,是目前研究的热点之一。 • ⑤改进工艺路线。
功能高分子吸水树脂
小组成员:
• 高吸水树脂是一种新型的功能高分子材料, 具有很强的吸水保水功能,在工业、农林、 及日常生活等方面具有广阔的应用。
• • • •
1 高吸水树脂的吸水机理 2 高吸水树脂的制备方法 3 高吸水树脂的应用 4 高吸水树脂的展望
1 高吸水树脂的吸水机理
• 高吸水树脂吸水后与 水之间存在3种作用: ①水分子与高分子电 负性强的氧原子形成 氢键结合:②水分子 也疏水集团的相互作 用:③水分子也亲水 基团的相互作用。
展望
3.1医药卫生中的应用 3.1医药卫生中的应用
• 用于卫生巾、一次性婴儿尿布等生理卫生 用品 • 用高吸水树脂凝胶制作的柔软隐形眼镜 • 高吸水树脂作为抗血栓材料 • 医用绷带、棉球和纱布等 • 制造人工玻璃、人工角膜、人工皮肤、人 工血管、人工肝脏、人工肾脏等人工器官 ; 人体埋入材料、保温保冷材料等
4 高吸水树脂的展望
• 目前,国内外研制的各种高吸水树脂大部 分去离子水或蒸馏水有较高的吸水率,在 盐水中的吸水率却降到1/50~1/10,这就造 成其在实际应用中大打折扣 • ①开发抗盐性号的高吸水树脂,扩大使用 范围。 • ②目前国内对高吸水树脂研究中,大约 90%以上是产品开发方向,涉及高吸水树 脂基础理论的研究很少。
3.4日用化工中的应用 3.4日用化工中的应用
• 可在化妆品种作湿润剂、增稠剂、头发定型剂、 香料缓释剂 • ,制成能吸收汗液的鞋垫、防护帽等,可保持鞋 帽干爽 • 在雪花膏、香粉、香皂中加入高吸水树脂,不仅 储存过程中变干,同时可滋润皮肤 • 在洗发水添加阴离子型高吸水树脂,可防止头皮 过度干燥,且泡沫少,易冲洗干净,洗后头发光 滑柔顺。
高吸水性树脂
神奇的功能高分子材料—高吸水性树脂随着科学技术和国民经济的发展,高分子材料已经渗透到各个领域。
各种塑料制品、薄膜、人造皮革、合成橡胶、合成纤维等已经成为人们生活中不可缺少的材料。
功能高分子材料是20世纪60年代发展起来的新型领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的一种新型材料。
功能高分子有时也称为精细高分子或特种高分子,至今还没有一个准确的定义,一般是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
高吸水性树脂就是一种新型的功能高分子材料,它具有优异的吸水、保水功能,可吸收自身重量几百倍、上千倍,最高可以达到5300倍的水,即使挤压也很难脱水,被冠予“超级吸附剂”的桂冠。
高吸水性树脂的种类很多,所用原料及工艺方法也各不相同。
主要类型有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接校共聚物类等,此外还有与橡胶共混的复合性吸水材料。
在上述各种类型中,研究开发较多的为聚丙烯酸酯类。
该树脂系以丙烯酸和烧碱为主要原料,采用逆向聚合法而制得。
由于工艺较为简单,易于操作,制得的树脂吸水率高,生产成本较低,因此发展非常迅速。
高吸水性树脂是一种白色或徽黄色、无毒无味的中性小颗粒。
它与海绵、沙布、脱脂棉等吸水材料的物理吸水性不同,是通过化学作用吸水的。
所以树脂一旦吸水成为膨胀的凝胶体,即使在外力作用下也很难脱水,因此可用作农业、园林、苗不移植用保水剂。
在蔬菜,花卉种植中,预先在土壤中撒千分之几的高吸水性树脂,可使蔬菜长势旺盛,增加产量。
在植树造林中,各种苗木移植期间往往因为保管不善而干枯死亡。
如果将刚出土的苗木用高吸水性树脂的水凝胶液进行保水处理,其成活率可显著提高。
有人做过山茶花、珊瑚树的移植试验。
高吸水树脂sap详尽介绍
本次项目成果回顾
成功合成高吸水树脂SAP,并验证其吸水性能 拓展了SAP在农业、卫生用品等领域的应用研究
探究了不同合成条件对SAP性能的影响,优化了合成工 艺
建立了完善的SAP性能评价体系,为后续研究提供了有 力支持
存在问题和挑战识别
01
SAP吸水速率和吸水量 仍有提升空间,需进一 步优化配方和工艺
成品检测
对SAP的吸水性能、保水性能、粒度分布等指标进行检测, 确保产品质量符合要求。
工艺流程图解析
工艺流程图
原料→预处理→聚合反应→后处理→成品检测→包装→入库。
流程图解析
详细解析每个工艺步骤的操作要点和注意事项,帮助读者更好地理解SAP的制 备过程。
03 SAP的物理化学性质分析
外观形态与颜色特征
02
SAP在长期使用过程中 的稳定性有待提高,需 加强耐久性研究
03
SAP生产成本较高,限 制了其在某些领域的应 用推广
04
环保法规对SAP生产和使 用的要求日益严格,需关 注环保型SAP的研发
下一步工作计划安排
深入研究SAP吸水机理,探索 提高吸水速率和吸水量的新方
法
开展SAP耐久性试验,评估其 在不同环境下的性能变化
VS
国外生产商
国际知名SAP生产商如BASF、Dow等在 中国市场占据一定份额,但面临国内企业 的激烈竞争。
政策法规影响分析
环保政策
随着环保意识的提高,政府对SAP生产过程中的环保要求越来越严格,推动企业加大环 保投入。
产业政策
国家出台了一系列鼓励新材料产业发展的政策,为SAP产业的发展提供了良好的政策环 境。
其他领域拓展思路分享
医疗卫生
在医疗卫生领域,SAP可以应用于手术缝合线、止血材料等医疗用 品中,提高产品的吸水性和止血性能。
高吸水树脂
高吸水树脂摘要:高吸水树脂是一种具有极高吸水能力的材料,广泛应用于医疗、卫生、农业、工业等领域。
本文将介绍高吸水树脂的定义、制备方法、吸水机理、应用领域等方面内容,以帮助读者更好地了解和应用这种材料。
一、引言高吸水树脂是一种具有很高吸水能力的材料,能够迅速吸收自身质量数十倍的水分。
它在各个领域都有广泛的应用,比如在医疗用品的制造中,用于护理褥疮、卫生巾等产品的吸水层;在农业上用来提高土壤保水能力;在工业上用作液体吸附材料等。
本文将从定义、制备方法、吸水机理和应用领域等几个方面对高吸水树脂进行深入介绍。
二、定义高吸水树脂,也称为高分子吸水树脂,是一种以交联聚合物为主体,具有极高吸水能力的材料。
它通常具有大量的多孔结构,能够在短时间内吸收大量的水分,并保持较长时间的持水性能。
三、制备方法目前,常见的高吸水树脂制备方法有以下几种:1. 原位聚合法:通过合成聚合物的方法来制备高吸水树脂,常用的原料有丙烯酸酯类单体、交联剂等。
2. 预处理法:先将聚合物材料预处理,然后再进行交联,最后制备成高吸水树脂。
3. 化学交联法:通过化学反应制备高吸水树脂,常用的化学交联剂有二硫化二苯醚、异氰酸酯等。
4. 物理交联法:通过物理手段将聚合物交联起来,确保材料的吸水性能。
四、吸水机理高吸水树脂的吸水机理主要有以下几种:1. 渗透压平衡:高吸水树脂中的孔隙能够形成渗透压梯度,使水分从低浓度到高浓度的位置移动,从而实现吸水效果。
2. 溶剂化作用:高吸水树脂中的孔隙能够与水分子产生相互作用,使水分子被吸附到聚合物的内部而非外部,从而实现吸水效果。
3. 力学作用:高吸水树脂的材料结构可以形成一种吸附作用,使水分子通过物理吸附的方式被固定住,从而实现吸水效果。
五、应用领域高吸水树脂在各个领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 医疗卫生领域:用于制造护理褥疮垫、卫生巾等产品的吸水层,保持皮肤的干燥和清洁。
2. 农业领域:用于改善土壤的保水能力,提高植物的生长质量和产量。
高吸水树脂的制备及其性质研究
高吸水树脂的制备及其性质研究高吸水树脂,也叫超级吸水树脂,是一种高分子材料,能够吸收数倍于自身重量的水或其他液体。
它具有良好的吸水性、保水性、离子交换性和吸附性等特点,因而被广泛应用于卫生、农业、环保、化工等领域。
本文将介绍高吸水树脂的制备、特性及其在实际应用中的优缺点。
一、高吸水树脂的制备高吸水树脂的制备方法较多,主要包括自由基聚合法、原位聚合法、悬浮聚合法等。
以下将分别介绍这三种方法的原理及特点。
1、自由基聚合法自由基聚合法是目前应用最广泛的高吸水树脂制备方法之一。
该方法是利用双烯丙基醚、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺等单体和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等交联剂在反应器中,在引发剂的作用下发生自由基聚合反应,形成高分子网状结构。
自由基聚合法的优点是操作简单、工艺成熟、产量高,且制备出的高吸水树脂具有较为均匀和稳定的孔隙结构、较高的吸水性能和化学稳定性。
但缺点也明显,由于聚合反应过程中存在多种副反应,如交联度不均、水解、分解等,导致产品品质不稳定,耐久性差,且合成出的高吸水树脂多为非无毒或半无毒的产物。
2、原位聚合法原位聚合法是在水溶液中通过加入不同的单体,即可得到高吸水树脂的制备方法。
该方法的关键在于加入丙烯酸及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物等水溶性单体,并反应后形成高分子材料的过程。
与自由基聚合法不同,原位聚合法需要在低温下进行反应,以控制高分子的交联度,并加入交联剂促进交联反应的进行。
原位聚合法的优点在于制备出的高吸水树脂结构较为优化,分子间的相互作用增强,吸水性能更好,且水分子运动更加自由,有利于离子交换反应的进行。
缺点是需要对反应温度、反应物和交联剂等进行较为严格的控制,否则会产生聚合不完全、交联不均和晶体生成等副作用。
3、悬浮聚合法悬浮聚合法是一种新型的高吸水树脂制备方法,主要通过将单体和交联剂等散布在水中,形成悬浮液,并在引发剂的作用下进行自由基聚合反应。
与自由基聚合法相比,悬浮聚合法的优点在于制备工艺简单、成本低、产能高,且吸水性能和耐久性都得到了很大的改进。
高分子吸水树脂SAP剖析
高分子吸水树脂SAP剖析高分子吸水树脂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
高分子吸水树脂因其具有吸水量大,保水能力强和分之聚合物的许多性能,如:力学性能,可塑性,易加工和便于使用等,近二十年来发展速度,被广泛应用与一次性卫生用品,农用领域,光电缆业和防水行业。
一次性卫生用品是高分子吸水树脂的主要的也是较为成熟的应用领域,约占高分子吸水树脂总用量的70%-80% ,主要是婴幼儿护理卫生用品,妇女护理卫生用品和成人失禁卫生用品。
由于上述产品所处理的液体不是简单的水,而是含有盐,矿物质以及血液的混合物。
所以,我们在测试高分子吸水树脂和尿裤时使用的是生理盐水和人造血浆,以更符合实际使用时的状况。
尿裤的技术要求尿裤是以木浆和高分子吸水树脂为主构成的吸收芯体,以及无妨布,纸巾,松紧带和粘合剂等组成。
消费者对尿裤的要求是婴儿穿戴时不产生渗漏和吸水及保水性,并使婴儿皮肤表面干爽,穿戴舒适。
尿裤生产商对尿裤产品的性能要求主要表现在保水性能,穿渗速度,液体扩散和防漏等。
而尿裤的原材料对尿裤的每一种性能所作的贡献是不同的,如表面导流层的无妨布对穿渗速度,液体扩散范围影响比较大,而高分子吸水树脂会对尿裤等回渗性能产生比较大的影响,大约有70% 的贡献来自吸收树脂。
高分子吸水树脂的性能高分子吸水树脂的出现带动了尿裤使用和生产的革命,由于它的高吸水性以及良好的保水性能使现代的一次性尿裤为母亲带来方便的同时也为婴儿带来干孀和舒适。
作为尿裤原材料的高分子吸水树脂具有许多特性,如:吸收速率,吸收量,加压下的吸收量和保水量。
吸收速率:它显示高分子吸水树脂在某个时间段中最大的吸收量,一般数据是以开始的30s,60s 或180s 内1g 高分子吸水树脂所能吸收的生理盐水。
吸收量:它显示1g 高分子吸水树脂最大的所能吸收的生理盐水量。
加压下的吸收量(0.70pa) :它显示在受到0.7pa 压力的情况下,1g 高分子吸水树脂最大的吸收量。
这是因为婴儿在很多情况下是坐着或躺着的,而这时尿液往往是在人体的压迫下吸收尿液。
功能高分子之吸水树脂(精)
功能高分子之吸水树脂功能高分子功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。
它们之所以具有特定的功能, 是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团, 或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合,或者二者兼而有之。
吸水树脂吸水树脂 (Super Absorbent Polymer, SAP 是一种带有大量亲水基团的功能性高分子材料。
它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能,并且保水性能优良,一旦吸水膨胀成为水凝胶时,即使加压也很难把水分离出来。
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。
吸水树脂的性能:1.高吸水性 :高吸水树脂的高吸水性包括:①吸水能力大。
高吸水树脂的吸水倍率一般为自身质量的几十倍、几百倍甚至几千倍;②吸水速率快。
离子型高吸水树脂达到饱和需几小时到几十小时, 0.5h 左右可达饱和吸水量的 1/2;非离子型高吸水树脂达到饱和只需 20~60min ,几秒钟至两分钟就可达到饱和吸水量的 1/2以上。
③吸湿能力强, 吸湿速率快。
能吸收空气及土壤环境中的气态水分子。
高吸水树脂的吸湿能力和吸湿速率主要取决于高吸水树脂的种类和环境湿度的大小。
2.高保水性:高吸水树脂不但吸水能力强,而且保水能力也非常强。
所谓保水能力指的是吸水后的膨胀体能保持其水溶液不离析的状态的能力。
众所周知, 含有大量水的一般水凝胶都具有加压难脱水、蒸发慢、对水的保持能力高的特点。
高吸水树脂是水凝胶, 所以其吸收的水分在自然条件下蒸发速度很慢, 而且加压也不易离析。
通常物质的脱水主要有加热蒸发脱水和加力脱水两种。
因此, 高吸水树脂也有自然条件保水性、热保水性和加压保水性等几种保水功能。
3.有效持续性强 :保水剂具有反复吸水功能,即吸水 --释水 --干燥 --再吸水。
4.增稠性:高吸水树脂凝胶具有特殊的流变性能,增稠性是其显著特性。
高吸水树脂
高吸水树脂预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制高吸水树脂(Super Absorbent Polymer,SAP)是一种新型功能高分子材料。
它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能,并且保水性能优良,一旦吸水膨胀成为水凝胶时,即使加压也很难把水分离出来。
因此,它在个人卫生用品、工农业生产、土木建筑等各个领域都有广泛用途。
高吸水树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子,最早由Fanta 等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。
按原料划分,有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)几大类。
其中聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比,具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点,成为当前该领域的研究热点。
目前世界高吸水树脂生产中,聚丙烯酸系占到80%。
(天然性)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。
高吸水性树脂的特性及其应用
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
生物组织十分接近,且凝胶具有溶质透过性,组织适应性和抗血凝固性等,这些特性都
为其作为医用材料在医疗卫生方面的应用奠定了基础。
高吸水性树脂在生物体中的适应性方面,已经有不少学者进行过相关的研究,结果
表明,某些合成和半合成的高吸水性物质,具有一定的生物适应性(本单位制得的高吸
水性树脂没有进行过此方面验证)。
五、高吸水性树脂的应用
目前高吸水性树脂已成功地应用于个人卫生护理产品等诸多领域,如妇女用卫生巾、
婴儿纸尿布、老年失禁纸尿布、纸床单等。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,高吸水性树脂的应用有利于节水灌溉、降低植物死亡率、提高土
壤保肥能力、提高作物发芽率等。超强吸水树脂在沙漠治理方面的应用更是具有无可估
由于高吸水性树脂是分子中含有亲水基团和疏水基团的交联型高分子电解质,当亲 水基团与水分子形成自由水合状态时,树脂的疏水基团因疏水相互作用而折向内侧,形 成局部疏水性的微粒结构,可使进入网络的水失去活动性。因此,高吸水性树脂的吸水 主要是靠内部的三维网络的作用,吸收大量的自由水储存在网状结构内,也就是说水分 子封闭在网络里,这是网络的物理吸附,只是水分子运动受到限制,而不是牢固的化学吸 附。
目前,我国西部 10 省(区、市)的 16 个荒漠化治理示范区,就已经应用了高吸水性 树脂作为水分保持剂,使得苗木成活率达到 98%。另外北京的 20 公里“申奥大道”绿色 长廊工程也采用了高分子吸水树脂作为水分保持剂。
功能高分子之吸水树脂(精)
功能高分子之吸水树脂功能高分子功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。
它们之所以具有特定的功能, 是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团, 或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合,或者二者兼而有之。
吸水树脂吸水树脂 (Super Absorbent Polymer, SAP 是一种带有大量亲水基团的功能性高分子材料。
它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能,并且保水性能优良,一旦吸水膨胀成为水凝胶时,即使加压也很难把水分离出来。
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。
吸水树脂的性能:1.高吸水性 :高吸水树脂的高吸水性包括:①吸水能力大。
高吸水树脂的吸水倍率一般为自身质量的几十倍、几百倍甚至几千倍;②吸水速率快。
离子型高吸水树脂达到饱和需几小时到几十小时, 0.5h 左右可达饱和吸水量的 1/2;非离子型高吸水树脂达到饱和只需 20~60min ,几秒钟至两分钟就可达到饱和吸水量的 1/2以上。
③吸湿能力强, 吸湿速率快。
能吸收空气及土壤环境中的气态水分子。
高吸水树脂的吸湿能力和吸湿速率主要取决于高吸水树脂的种类和环境湿度的大小。
2.高保水性:高吸水树脂不但吸水能力强,而且保水能力也非常强。
所谓保水能力指的是吸水后的膨胀体能保持其水溶液不离析的状态的能力。
众所周知, 含有大量水的一般水凝胶都具有加压难脱水、蒸发慢、对水的保持能力高的特点。
高吸水树脂是水凝胶, 所以其吸收的水分在自然条件下蒸发速度很慢, 而且加压也不易离析。
通常物质的脱水主要有加热蒸发脱水和加力脱水两种。
因此, 高吸水树脂也有自然条件保水性、热保水性和加压保水性等几种保水功能。
3.有效持续性强 :保水剂具有反复吸水功能,即吸水 --释水 --干燥 --再吸水。
4.增稠性:高吸水树脂凝胶具有特殊的流变性能,增稠性是其显著特性。
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]
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
高吸水性树脂的制备
高吸水性树脂的制备高吸水性高分子(Superabsorbent polymers,简称SAP,也叫高吸水性树脂,高吸水性聚合物),是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并能够吸收、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。
传统的吸水性材料如棉花、纸张、海绵、泡沫塑料等吸水倍率均较低,一般只有自身重量的20倍,且稍加挤压,极易失去水分,与之相比,高吸水树脂具有独特的优势:不溶于水喝任何有机溶剂,但能吸收相当于其自身重量几百倍乃至几千倍的水;其吸收的水份不易用机械压力压出,具有优异的保水性能;在吸收水分后能形成一定强度的凝胶,对生物组织无刺激作用;使用方法简单,具有成本低、高效益的绿色环保性。
由于高吸水树脂具有以上的优点,已被广泛应用于生理卫生用品、农业园艺、沙漠防治与绿化、环境治理、建筑等领域,是今年来深受人们重视、发展较快的新型功能高分子材料。
现在全世界高吸水树脂的年生产能力已超过14万吨。
目前,美国和日本在高吸水树脂的研究开发方面居领先地位。
我国这方面的研究起步较晚。
高吸水性树脂根据原料来源,高吸水树脂可分为淀粉体系、纤维素体系和合成树脂体系。
高吸水性树脂(SAP)又称超强吸水剂,1. 淀粉接枝丙烯腈共聚物(HSPAN)这种高吸水树脂有美国农业部提供。
工业化后,商品名为“Super Slurper”。
生产过程是将淀粉在90℃水中糊化,加入丙烯腈,以硝酸铈铵为引发剂,在20-30℃下,进行接枝共聚反应,产物在强碱作用下水解,使接枝的聚丙烯腈部分转变为相应的聚丙烯酰和聚丙烯酸盐,然后用甲醇作沉淀剂,分离、干燥得到成品,所形成的聚合物可吸收600-1000倍的水分,但长期保水性不好。
2. 淀粉-丙烯酸盐接枝共聚生产过程与HSPAN相似,方法是使用淀粉和聚丙烯酸钠的水溶液经加热混炼,由于混炼加热,在高分子键上产生自由基,取代了通常的引发剂的作用,从而形成接枝共聚物。
通常教练机用环氧氯丙烷或氯化钙。
吸水树脂用途
吸水树脂用途引言:吸水树脂是一种具有优异吸水性能的高分子材料,广泛应用于各个领域。
本文将介绍吸水树脂的用途,从农业、环境保护、医疗卫生、建筑材料、化妆品等多个角度探讨其应用价值。
一、农业领域在农业领域中,吸水树脂被广泛用于保持土壤湿润和提供植物生长所需的水分。
通过将吸水树脂与土壤混合,可以提高土壤的保水能力,减少灌溉次数,节约水资源。
吸水树脂还可以用于栽培花卉、果树和蔬菜等作物,提高植物的生长速度和产量。
二、环境保护领域吸水树脂在环境保护领域中有着重要的应用价值。
例如,在干燥地区,可以利用吸水树脂来控制土壤侵蚀,减少水土流失。
吸水树脂还可以用于净化废水和污水处理,通过吸收和固定废水中的有害物质,提高水质,保护环境。
三、医疗卫生领域吸水树脂在医疗卫生领域中有着广泛的应用。
例如,医用吸水树脂可以作为敷料,用于创面的吸水和保湿,促进伤口的愈合。
吸水树脂还可以用于制造吸收性卫生用品,如纸尿裤、卫生巾等,提高产品的吸水性能,提供更好的使用体验。
四、建筑材料领域吸水树脂在建筑材料领域中也有着广泛的应用。
例如,可以将吸水树脂添加到混凝土中,提高混凝土的抗裂性和延展性。
吸水树脂还可以用于制造防水涂料和防水材料,提高建筑物的防水效果,延长建筑的使用寿命。
五、化妆品领域吸水树脂在化妆品领域中被广泛用于调节产品的质地和吸水性能。
例如,可以将吸水树脂添加到乳液和面膜中,增加产品的保湿效果,改善肌肤干燥问题。
吸水树脂还可以用于制造凝胶状化妆品,提供更好的使用体验和效果。
结论:吸水树脂作为一种功能性材料,具有广泛的应用前景。
从农业到环境保护,从医疗卫生到建筑材料,从化妆品到工业制品,吸水树脂都发挥着重要的作用。
未来,随着技术的不断进步和应用领域的拓展,吸水树脂的用途将会越来越广泛,为各行各业带来更多的益处。
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高分子吸水树脂是什么?
高分子吸水树脂,是近20多年来迅速发展起来的一种具有超强吸水和保水能力的新型高分子材料。
它不溶于水,也不溶于有机溶剂,吸水量大,可达自身质量的数百倍。
被广泛应用于农业、林业、园艺、医药、医疗、生理卫生、石油、化工、环境保护、美容化妆、建材、生化技术和食品等众多领域。
卫生用品是最早使用且应用研究比较成规模的一个领域。
由于吸水率高、保水性强、安全无毒、重量轻等优点,一问世就受到卫生用品厂家的重视,应用于一次性婴儿尿布、妇女卫生巾、宇航员尿袋、餐巾、手帕、母乳垫片、手术衬垫等。
目前,卫生用品是吸水树脂的主要应用领域,占其消费总量的 80~95%。
高分子吸水树脂在农业、林业、园艺领域的应用也非常广泛,作为土壤的改良剂和吸水树脂,可以改善土壤的团粒结构,增加土壤的透气性和保水性,现已被许多国家用来治理沙漠。
吸水树脂可作种子吸水树脂,提高发芽率;涂于植物根部,可防止根部干燥,减少移植休克,提高成活率。
此外,还可用作水果保鲜、农用薄膜防雾、农药和化肥的缓释剂等。