高吸水性树脂的应用与市场分析及发展预测

高吸水性树脂的应用与市场分析及发展预测

摘要：高吸水性树脂是一种含有羧基、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。由于它具有独特的吸水性、保水性、膨胀性、缓释性、生物亲和性而被广泛应用，行业应用前景广阔。

关键词：高吸水性树脂生物亲和性应用与预测

一、高吸水性树脂

高吸水性树脂，又称高吸水性聚合物（super absorbent polymer，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。通常采用含羧基、羟基、或氨基等的亲水性单体，在引发剂和交联剂的作用下，发生聚合、水解、交联的化学反应，形成不溶于水但在水中能高度溶胀的三维网状聚合物。这种树脂不但吸水性高，而且吸收的水不易蒸发，并有很强的增稠性能，但在含有盐类电解质的水溶液中，吸水量会大大下降。按所用原料不同，可分为淀粉系、纤维素系、聚丙烯酸系和聚乙烯醇系。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。高吸水树脂多为交联结构，靠所含

亲水基团和渗透压作用而起吸水和保水作用。常见种类有淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解产物、淀粉-丙烯酸盐接枝共聚物、羧甲基纤维素、乙烯醇-丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酸钠等。

二、主要应用

高吸水性树脂是指与水接触时能很快吸收水份而发生膨胀的高

分子材料，它可以吸收自身重量几十倍到千倍以上的水份。由于它具有独特的吸水性、保水性、膨胀性、缓释性、生物亲和性而被广泛应用于生理卫生用品、农林园艺、工业密封堵漏、光纤电缆阻水、水力、油田、日用化工、电子工业等。高吸水保水材料具有优异的性能，除了用于植物栽培、土壤改良、沙漠改造和生理卫生用品等领域外，高吸水保水材料还在医疗(人工角膜、医药缓释材料、多孔材等)、土木建筑(密封材料、防火灭火材料、防结露防雾材料、调湿除湿材料等)、食品(保鲜添加剂、脱水剂、干燥剂等)、工业(油田处理剂、油水分离剂等)、日用化工(化妆品、保湿乳液、肥皂等)方面取得广泛的应用。

1.在日用品中的应用

高吸水性树脂最早是被用于制作吸收体液的卫生纸、尿布生理卫生用品。2009年全球高吸水性树脂的卫生类方面的需要量已突破151万吨。纸尿裤和卫生巾的用量占总需求量的90%以上。可以用作化妆品添加剂，提高化妆品的润湿性。高吸水性树脂还可用于空气清洗剂、人造雪等。在食品方面的应用主要用作保鲜材料、脱水剂等。

2009年国内婴儿尿布和妇女卫生用品中使用的高吸水性树脂大

部分为进口产品，且用量迅速增长，目前年消耗量约6000吨，主要集中在广东、浙江等南方省份。2010年，中国婴儿纸尿片需求量将达到52亿片，妇女卫生巾需求量达到590亿片，成人卫生用品需求量达到2亿片。预计上述卫生用品需求量年均增速为10%-15%，2.在节水农业中的应用

农业用保水剂可促进植物根系发育，提高出苗率和移栽成活率，促进植株的生长发育，延缓凋萎时间。施入土壤中的高吸水性树脂，在降雨和灌溉期可大量吸收水分，在干旱期缓慢释放水分，供植物吸收，提高农业用水的利用率，延长灌溉周期，增强作物抗旱能力。高吸水性树脂吸收和保持水分的作用，可以在一定程度上减少可淋溶性养分的淋溶损失，协调水肥环境，显著提肥料的利用率。高吸水性树脂的保水效果受气候类型、高吸水性树脂类型、加入量、施用方法、土壤含盐量、盐分类型、降雨量、灌溉方式和灌水量等许多因素的制约。近年来，快速发展的有机-无机复合高吸水性树脂，具有这两者的优点，将在未来的节水农业应用中起到重要作用。

3.在生态治理方面的应用我国地域辽阔，自然资源丰富。但是由于水资源的缺乏，西部水土流失、沙漠化、盐渍化等土地退化现象严重；水生态失调，干旱、沙尘暴等自然灾害的发生日趋频繁，已成为我国经济和社会可持续发展的重要制约因素。因此，围绕水资源的合理利用，恢复西部生态环境是实施国家西部大开发战略的重要前提。稀土抗旱高吸水性树脂不仅含有新型高分子保水材料，还

含有植物生长过程中不可缺少的氮、磷、钾以及多种微量元素和稀土元素。在治理水土流失、防止荒漠化、恢复生态环境方面，能够促进林、草种子的萌发，提高种子的发芽率，促进根系的生长，对林、草根系的形成有极为显著的作用。从而增强了林、草抵御不良环境的能力。生态环境的恢复对多功能、低成本保水剂有较大的需求。进一步开发研究新型高吸水性树脂，具有重要的意义。

4.在建筑工程方面的应用

利用高吸水性树脂遇水快速膨胀及受压也不流失水分的特性，将其与橡胶等高分子材料进行物理共混或化学复合，制备遇水膨胀材料，可以克服橡胶材料因永久变形、蠕变带来的密封不严等缺点，可用作建筑工程中的防水防漏材料、光纤通信包覆中的止水材料及长距离管道输送的密封材料等。用共硫化法制备的聚丙烯酸钠、部分水解聚丙烯酰胺和聚醚型聚氨酯的丁苯橡胶基遇水膨胀材料，所得产品基本无吸水组分溶出，反复吸水膨胀后性能基本不变。另外，高吸水性树脂在土木建筑中还可用作防结露剂、润湿剂等。

三、产品的市场分析及预测

1.国际市场供应分析

sap因为具有超强的吸收和保留水分功能而广泛应用于纸尿布和卫生用品，这方面应用占到sap需求的92％，而且成人尿布需求增长速度比婴儿尿布增速更大。据统计，2009年全球sap产能已增至176.1万吨/年，预计到2013年将达到200万吨。当前，日本厂商正引领全球sap生产的发展。日本sap产能为75万吨/年，约占全

球总产能的44％。日本触媒是世界第一大sap生产公司，其产能为41万吨，生产基地遍及日本、美国、欧洲和中国；三洋化成工业株式会社产能为18.5万吨/年，目前正在扩大日本和中国的生产能力，其位于建立的三大雅精细化学品（南通）有限公司的产能已扩至13.5万；日本住友化学公司产能为15.5万吨/年，该公司于2008年3月收购了法国阿科玛的1.5万吨/年 sap业务，并以此进入欧洲市场，另外该公司在日本拥有8.5万吨/年产能，在新加坡也有5.5万吨/年生产能力，公司现有产能约占全球sap总产能的

8.2％。其他主要sap生产商还有巴斯夫、赢创、韩国可隆化工和中国台湾的台塑集团等。

在日本、西欧和美国等工业化国家和地区，随着人口老龄化速度加快，sap用于纸尿布和卫生用品的需求近年来年均增长速度约为5％。据日本卫生用品行业协会统计，日本成人尿布产量年增速为4％。此外，sap在印度、巴西和其他经济快速增长国家需求也在增长。虽然全球经济衰退曾对这些新兴经济体国家带来冲击，但毫无疑问，这些国家未来将继续推动世界sap需求增长。

未来几年全球sap市场规模将以5％的年均增长速度加快发展，而发展中国家特别是我国的发展速度则远高于世界平均水平。在日本、西欧和美国等工业化国家和地区，sap需求近年来年均增长速度约为5％，而我国的sap需求则在以每年8.6%的速度增长。

2.国外市场需求分析