高吸水树脂简介

Contents
1. SAP的概述
2. SAP的实际应用举例 3. SAP的研究进展和发展方向
11
SAP研究进展[14]
12
1950年 Goodrich公司开发出了聚丙烯酸交
1
1974年 Flory建立了SAP吸水理论，为SAP 之后的发展奠定了理论基础。
2 3
联的生产技术，美国成为研制和开 发使用SAP最早的国家。 20世纪80年代 我国研究和应用生产SAP相对美 国、日本、欧洲依然比较缓慢。
合成SAP的主要方法
表1 SAP合成方法简介 合成方法 溶液聚合法[4] 优点 减小凝胶效应；无污染；反应较快 缺点 温度不易控制；易暴聚；后续处理能耗多
6
反相悬浮聚合法
辐射聚合法[5]
聚合热易去除；反应过程平稳；可 得球状SAP；粒径大小可调节
工艺简单；可连续操作；反应时间 短 传热控温容易；可在低温下聚合； 反应速率快，分子量高；油相可重 复使用；可直接得到聚合物 具备多种均聚物所具备的性能
易造成污染；无法连续化生产
投资大，工业化困难
反相乳液聚合法[6]
乳液稳定性难以控制；溶剂需回收
接枝聚合法[7]
操作不易控制，反应物粘连
SAP国内市场需求情况[8]
12.6%
表2 2013~2015年国内SAP消费情况 产量：万吨 年份 2013 产量 40 进口量 6.0 出口量 12.5 消费量 33.5 14.6% 67.5% 5.3%
SAP用 途
内养护
作用机 理
SAP吸水保水、
渗透压
待解决 问题
混凝土强度
SAP应用于种子包衣[13]
10
种子包衣优势
作用机理 种子迅速吸水膨胀、缓释 农药、缓释肥料 种子包衣吸水膨胀，缓慢 释放活性物质
不足之处
种子包衣率低、种衣易脱 落、衣膜易溶于水、发芽 率低、缺乏针对性、药效 低、成本高
3
SAP吸水原理[2]
• 毛细管作用
• 亲水作用 • 渗透压
4
图1 高吸水树脂的网状结构
SAP的分类[3]
SAP
5
天然高分子SAP
合成高分子SAP
SAP共混物及聚合物
淀 粉 系
纤 维 素 系
蛋 白 质 系
其 他
聚 丙 烯 酸 系
聚 乙 烯 醇 系
其 他
共 混 物
复 合 物
图2 SAP按原料来源分类
7
2014
2015
46
58
5.3
6.0
10.1
10.8
41.2
53.2
婴儿纸尿片/裤 成人失禁产品
女性卫生用品 其他
图3 2015年国内SAP消费结构
Contents
1. SAP的概述
2. SAP的实际应用举例 3. SAP的研究进展和发展方向
8
SAP应用于混凝土[9-12]
9
Fra Baidu bibliotek
混凝土 缺陷
混凝土自收缩开裂
13
参考文献
[1]李蕾, 王光华, 李文兵, 等. 淀粉接枝聚丙烯酰胺的结构研究[J]. 應用化工, 2006, 35(3): 213-216. [2]田光磊.丙烯酸系高吸水树脂微球的制备及性能研究[D].导师：贾振宇;陈偱军.仲恺农业工程学院,2016. [3]许晓秋, 刘廷栋. 高吸水性树脂的工艺与配方[J]. 2004. [4]张翠荣. 多功能高吸水树脂的合成与应用研究[D]. 广东: 广东工业大学硕士学位论文, 2007. [5]罗情丹. 丙烯酸系列高吸水树脂的合成与性能研究[D]. 中国海洋大学, 2012. [6]王一坤. 胶原水解物改性聚丙烯酸类高吸水树脂的研究[D]. 郑州大学, 2011. [7]吴杰辉. 可降解性高吸水树脂的设计, 合成及综合性能研究[D]. 武汉工程大学, 2015. [8]孙陆晶,王献武.高吸水性树脂(SAP)市场分析及前景展望[J].中国石油和化工经济分析,2016. [9]王志玉, 刘作新. 高吸水树脂的性能及其在农业上的应用[J]. 土壤通报, 2004, 35(3): 352-356. [10]党民团, 李吉锋. 我国农用超强吸水树脂的研究进展[J]. 陕西农业科学, 2016, 62(2): 83-85. [11]刘世君, 冯银治, 郑广勋. 保水剂在水土保持中的应用及研究进展[J]. [12]周昌, 曾永明, 张宏喜, 等. 可降解高吸水树脂及其在农业中的应用研究进展[J]. 广州化工, 2016 (2016 年 09): 2124, 48. [13]葛继涛, 甘德芳, 孟淑春. 种子包衣的研究现状及实施良好农业规范的必要性[J]. 种子, 2016 (2016 年 02): 45-49. [14]蒋家巧. 丙烯酸高吸水树脂共聚物组成及改性研究[D]. 东北林业大学, 2014.
14
THANK YOU !
15
高吸水树脂 (SAP)研究进展
1
Contents
1. SAP的概述
2. SAP的实际应用举例 3. SAP研究进展和发展方向
2
SAP定义及用途[1]
• 定义：SAP是一种高分子材料，有着优异的吸水和保水能力， 吸水可达自身重量的数百倍甚至数千倍，并可在数秒内形成 凝胶，在受热、加压条件下也不易失水。 • 用途：SAP可广泛用于干燥剂、脱氧保鲜剂、制热制冷设备、 吸水膨胀橡胶、电缆阻水带、卫生巾、纸尿裤、混凝土外加 剂、农林抗旱保水、防沙治水等方面。
现今 目前我国有三十多家单位参与高 吸水树脂的研究与生产应用，但 大部分仍处于实验室阶段，国内 需求主要依靠进口。
4
SAP发展方向
• 在保持优良的吸水、保水能力基础上，还应该进一步改善产物 的耐热、耐盐、凝胶强度等性能。
• 制备各类复合材料，将无机物质加入到中，降低生产成本同时 提高其性能，是所得产物更加环保。 • 研究新型，实现多功能化，以进一步扩大其应用领域 • 研究可降解性产物，降低对环境的危害。