Første snak—Superabsorberende polymer

Lad mig introducere den SAP, som du er mere interesseret i for nylig! Super Absorbent Polymer (SAP) er en ny type funktionelt polymermateriale. Den har en høj vandabsorptionsfunktion, der absorberer vand flere hundrede til flere tusinde gange tungere end sig selv, og har fremragende vandopbevaringsevne. Når først det absorberer vand og svulmer til en hydrogel, er det svært at adskille vandet, selvom det er under tryk. Derfor har den en bred vifte af anvendelser inden for forskellige områder, såsom produkter til personlig hygiejne, industri- og landbrugsproduktion og civilingeniør.

Superabsorberende harpiks er en slags makromolekyler, der indeholder hydrofile grupper og tværbundet struktur. Det blev først produceret af Fanta og andre ved at pode stivelse med polyacrylonitril og derefter forsæbe. I henhold til råvarerne findes der stivelsesserier (podet, carboxymethyleret osv.), celluloseserier (carboxymethyleret, podet osv.), syntetiske polymerserier (polyacrylsyre, polyvinylalkohol, polyoxyethylenserier osv.) i flere kategorier . Sammenlignet med stivelse og cellulose har polyakrylsyre-superabsorberende harpiks en række fordele, såsom lave produktionsomkostninger, enkel proces, høj produktionseffektivitet, stærk vandabsorptionskapacitet og lang holdbarhed af produktet. Det er blevet det aktuelle forskningshotspot på dette område.

Hvad er princippet for dette produkt? På nuværende tidspunkt tegner polyacrylsyre sig for 80% af verdens superabsorberende harpiksproduktion. Den superabsorberende harpiks er generelt en polymerelektrolyt, der indeholder en hydrofil gruppe og en tværbundet struktur. Før de absorberer vand, er polymerkæderne tæt på hinanden og viklet sammen, tværbundet for at danne en netværksstruktur, for at opnå den samlede fastgørelse. Ved kontakt med vand trænger vandmolekyler ind i harpiksen gennem kapillærvirkning og diffusion, og de ioniserede grupper på kæden ioniseres i vandet. På grund af den elektrostatiske frastødning mellem de samme ioner på kæden, strækker polymerkæden og svulmer. På grund af kravet om elektrisk neutralitet kan modioner ikke migrere til ydersiden af ​​harpiksen, og forskellen i ionkoncentration mellem opløsningen inden i og uden for harpiksen danner et omvendt osmotisk tryk. Under påvirkning af omvendt osmosetryk trænger vand yderligere ind i harpiksen for at danne en hydrogel. Samtidig begrænser den tværbundne netværksstruktur og hydrogenbindingen af ​​selve harpiksen den ubegrænsede udvidelse af gelen. Når vandet indeholder en lille mængde salt, vil det omvendte osmotiske tryk falde, og på samme tid, på grund af modionens afskærmende effekt, vil polymerkæden krympe, hvilket resulterer i et stort fald i vandabsorptionskapaciteten. harpiksen. Generelt er vandabsorptionskapaciteten af ​​superabsorberende harpiks i 0,9% NaCl-opløsning kun omkring 1/10 af deioniseret vands. Vandabsorption og vandretention er to aspekter af det samme problem. Lin Runxiong et al. diskuteret dem i termodynamik. Under en vis temperatur og tryk kan den superabsorberende harpiks absorbere vand spontant, og vandet kommer ind i harpiksen, hvilket reducerer den frie entalpi i hele systemet, indtil det når ligevægt. Hvis der slipper vand ud af harpiksen, hvilket øger den frie entalpi, er det ikke befordrende for systemets stabilitet. Differentiel termisk analyse viser, at 50 % af vandet absorberet af den superabsorberende harpiks stadig er indesluttet i gelnetværket over 150°C. Derfor, selvom der påføres tryk ved normal temperatur, vil der ikke undslippe vand fra den superabsorberende harpiks, hvilket er bestemt af de termodynamiske egenskaber af den superabsorberende harpiks.

Næste gang, tlf det specifikke formål med SAP.


Posttid: Dec-08-2021