高吸水性树脂产品指标

4009高吸水性树脂的研究与进展郝雪莲(中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249)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,具有许多优异的性能,日益受到人们的关注。

本文综述了高吸水性树脂的国内外研究进展,介绍了高吸水性树脂的分类、结构、性能、吸水机理以及合成方法,并结合目前的应用情况,提出了今后高吸水性树脂的发展方向。

关键词:高吸水性树脂分类结构性能吸水机理合成方法1引言高吸水性树脂(Super Adsorbent Resin简称SAR)又称(Super Adsorbent Polymer简称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,具有独特的吸水和保水性能,同时具备高分子材料的优点[1]。

与传统的吸水材料如脱脂棉、海绵、硅胶、氯化钙相比,SAR有三大优势:一是吸水量大,可达自身的几十倍甚至几千倍以上,而传统吸水剂只能吸收几倍到20倍的水;二是保水能力强,即使在受压条件下,SAR吸入的水也不失去,传统吸水剂加压即脱水;第三,SAR具有高分子材料的许多优点如弹性、可塑性、力学性能,且性能可调范围广,易于加工,便于使用。

同时SAR对光、热、酸、碱稳定性好,具有良好的生物降解性能。

由于SAR具有许多优异的性能,从而被广泛的应用于农业、林业、园艺、石油化工、建筑材料、医疗卫生等各个领域,并日益受到人们的关注[2]。

2国内外研究进展高吸水性树脂的开发与研究只有几十年的历史。

1961年,美国的C1R1Russesll等从淀粉接枝丙烯腈开始了对其的研究;接着Guglie meli等成功地研究了碱水解淀粉接枝丙烯腈共聚物;1974年,美国农业部北部研究中心的G1F1Fanta等人在前人合成淀粉接枝共聚物的基础上,制得了最早的高吸水性树脂-部分水解的淀粉接枝丙烯腈共聚物,引起了各国研究者们的浓厚兴趣,此后高吸水性树脂逐渐成为一个独立、新兴的科研领域,Super Absorbent这个单词也应孕而生。

高吸水性树脂的制备本文介绍了淀粉类、纤维素类、共聚合类、复合类以及可生物降解类高吸水性树脂及其发展、结构以及吸水理论,并对目前的研究现状进行了分析。

高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，由于它能吸收自身质量几百至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性,因而广泛地应用于农业、林业、园艺等领域。

1 高吸水性树脂的分类高吸水性树脂发展迅速，品种繁多，根据现有的品种及其发展可按以下几个方面进行分类。

1.1 按原料来源主要分类1淀粉系：包括淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐等。

2纤维素系：包括纤维素接枝、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维素等。

3合成树脂系：包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、无机聚合物类等。

1.2 按亲水基团的种类分类①阴离子系：羧酸类、磺酸类、磷酸类等；②阳离子系：叔胺类、季胺类等；③两性离子系：羧酸-季胺类、磺酸-叔胺类等；④非离子系：羟基类、酰胺基类等；⑤多种亲水基团系：羟基-羧酸类、羟基-羧酸基-酰胺基类、磺酸基-羧酸基类等。

1.3 按制品形态可分四类：粉末状；纤维状；膜状；圆颗粒状。

2 高吸水性树脂的发展2.1国外发展上世纪50年代前，人们使用的吸水材料主要是天然产物和无机物，如多糖类、纤维素、硅胶、氧化钙及磷酸等。

50年代，科学家通过大量的实验研究，建立了高分子吸水理论，称为Flory吸水理论，为吸水性高分子材料的发展奠定了理论基础。

高吸水性树脂是20世纪60年代末发展起来的，最早在1961年由美国农业部北方研究所Russell等[1]从淀粉接枝丙烯腈开始研究，其目的是在农业和园艺中作为植物生长和运输时的水凝胶，保持周围土壤的水份；其后Fanta等接着进行研究，于1966年首先发表了关于淀粉改性的物质具有优越的吸水能力的论文，指出淀粉衍生物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，甚至具有吸湿保湿性，这些特性都超过了以往的高分子材料。

高分子吸水树脂生产国标标准
一、原料要求
1. 原料应符合国家相关标准，确保无毒、无害、无污染。

2. 原料应具有稳定的化学性质和物理性质，以保证生产过程的稳定性和产品质量。

二、生产工艺
1. 生产工艺应符合国家相关法规和标准，确保生产过程的环保和安全。

2. 生产工艺应具有可重复性和可操作性，以保证产品质量的稳定性和一致性。

三、产品性能
1. 高分子吸水树脂应具有良好的吸水性能，吸水量应符合国家相关标准。

2. 高分子吸水树脂应具有良好的保水性能，保水率应符合国家相关标准。

3. 高分子吸水树脂应具有良好的稳定性，在储存和使用过程中不易发生变质和分解。

四、产品质量
1. 高分子吸水树脂应符合国家相关标准，包括外观、粒度、含水率、吸水率等指标。

2. 高分子吸水树脂应具有良好的包装质量，保证产品的运输和储存安全。

3. 高分子吸水树脂应具有较长的使用寿命，保证产品的长期使用效果。

五、环保要求
1. 生产过程中应减少废气、废水和废渣的产生，确保生产过程的环保性。

2. 生产过程中应使用环保型原材料和助剂，减少对环境的影响。

3. 生产过程中应遵守国家相关环保法规和标准，确保产品的环保性。

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。

高吸水性树脂简介1、定义高吸水性树脂(Superabsorbent Polymer, SAP)是一种具有轻度交联的三维网络状吸水性的材料，含有大量的亲水性基团，能在很短的时间内迅速吸收大量的天然水分从而达到完全饱和状态，而且即便是施加一定的压力依旧能够有效保住水分的不流失。

2、高吸水性树脂的结构特点从化学结构看，SAP聚合网络链段上含有大量强亲水性基团，如羧基、羟基、酰胺基和磺酸基等，可以与水分子发生氢键作用，具备优异的亲和性能，所以，制备的SAP树脂与水接触后能够迅速吸收水分而达到溶胀平衡。

从物理结构看，SAP是一个三维网络结构，具有一定的交联密度，即使与水相遇也不容易发生溶解。

通常制备的SAP多为水溶性线性聚合物，如果没有经过交联处理，在吸收水分后便会形成一种流动性强的聚合液，无法达到保水效果。

进行适度的交联后，SAP在吸收水分溶胀后不会被水溶解。

水分被包裹在树脂网络内部，即便施加一定的压力水分也不会溢出，达到束水目的。

3、高吸水性树脂的性能（1）吸水性能SAP有着超高的吸水性能主要是因为其自身的三维网络结构，其聚合物网络链段上含有-COOH、-OH、-CONH2等多个强亲水性官能团，能够吸收大量的水分并将水分保持在网络内部。

其吸水性能也会因亲水基团类型的不同、网络结构、外部环境的变化而具有差异。

（2）耐盐性能根据SAP的吸水机制，可以大量吸收纯水中的自由水，但是如果水里含有盐离子的话，液体吸收能力会大幅下降，而SAP经常被广泛应用于农业、医疗、环保等领域，其吸收介质为肥料、血液、尿液和土壤等，其大多为混合的盐溶液，所以单纯的追求吸纯水的能力远不能满足其应用的要求，因此关于SAP耐盐性能的研究有重要的意义。

（3）保水性能保水性能是SAP的一个重要功能。

它可以通过交联网络将大量的水或水溶液锁定在网络内，从而保持大量的水。

即使在特定外压下，水分也难从网格中流出，吸水性树脂的网格构造是保水性的关键。

高吸水性树脂介绍与应用一、高吸水性树脂介绍：高吸水性树脂又称为超强吸水剂，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。

不溶于水和有机溶剂，但具有吸水性和保水性亦具高分子材料的优点。

二、高吸水树脂的分类：高吸水性高分子材料按照原料的不同可以分3 类：淀粉系列、纤维素系列和合成系列。

前两类以淀粉或纤维素为主要原料，在主链上接枝共聚上亲水性或水解后为亲水性基团的烯烃单体；后一类主要由聚丙酸型树脂或聚乙烯醇型树脂为主要原料，经过适度的交联即可制得，近年来已经成为了高吸水性高分子材料的热点。

三、高吸水性树脂的结构：高吸水性树脂是一种三维网络结构，它不溶于水而能大量吸水膨胀，形成高含水凝胶。

高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性，这是因为其分子中含有强吸水性基团和一定的网络结构，即具有一定的交联度。

实验表明：吸水基团极性越强、含量越多，吸水率就越高，保水性也越好。

而交联度需要适中，交联度过低则保水性差，尤其在外界有压力时水很容易脱除。

高吸水性树脂的微观结构因合成体系的不同而呈现出多样性。

大多数高吸水性树脂是由分子链上含有强亲水性基团（如羧基、磺酸基、酞胺基、羟基等）的三维网状结构所组成。

吸水时，首先是离子型亲水基团在水分子的作用下开始离解，阴离子固定在高分子链上，阳离子作为可移动离子在树脂内部维持电中性。

由于网络具有弹性，因而可容纳大量水分子，当交联密度较大时，树脂分子链的伸展受到制约，导致吸水率下降。

随着离解过程的进行，高分子链上的阴离子数增多，离子之间的静电斥力使树脂溶胀，同时，树脂内部的阳离子浓度增大，在聚合物网络内外溶液之间形成离子浓度差，渗透压随之增大，使水进一步进入聚合物内部。

当离子浓度差提供的驱动力不能克服聚合物交联结构及分子链间的相互作用（如氢键）所产生的阻力时，吸水达到饱和。

四、高吸水性树脂的吸水机理：高吸水性树脂吸水机理有多种解释，其中有两种占主要地位。

一者认为高吸水性树脂吸水有3个原动力：水润湿、毛细管效应和渗透压。

高吸水性树脂
一、概况
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。

二、具体指标如下：
三、性状
外观---白色颗粒状
PH值—中性
吸蒸馏水倍数--≥550倍
吸人工尿倍数--≥80倍
吸0.9%生理盐水--≥100倍
四、用途
1)医疗卫生：卫生巾，尿垫，尿裤，医用床垫，吸水纸，缓释性药物，膏，水袋等。

2)农业和园林：土壤保水，种子包衣，拌种育苗。

3)工业：止水膨胀橡胶，吸水防污涂料，防结露涂料，防静电涂料，油田堵水及油水分离，光缆
用阻胶带及缆膏，混凝土的养护等。

4)食品工业用吸水剂，水果和蔬菜的保鲜剂。

高吸水性树脂一、产品简介高吸水性树脂（Super Absorbent Polymer,简称SAP）是本公司运用具有自主知识产权的发明专利而研发生产的一种新型的功能性高分子吸水材料，含有大量的亲水基团和独特的体型网状结构，能够在短时间内吸收并保持超过自身重量数百倍的水分或者数十倍的生理盐水（体液），保水性能良好，它以优异的吸水保持性能，在医疗卫生用品领域得以广泛的应用。

随着现代社会的飞速发展，其应用范围正在不断地拓展到更为广阔的领域。

高吸水性树脂是一种交联型丙烯酸/丙烯酸钠共聚物，外观呈白色颗粒状粉末，采用先进的专利生产技术，产品凝胶强度高、抗压吸收量大，单体残留量低，无毒无臭，对皮肤无刺激，在一定条件下可以完全降解成水、二氧化碳等小分子物质，是一种真正的“绿色”环保的高科技化工产品。

二、产品规格及主要性能指标型号项目SP306 SP601外观白色固体粒状白色固体粒状目数(占80％以上) 30～60 60～100吸盐水倍数(生理盐水 ,60 分钟)g/g ≥53 ≥50 吸水倍数(蒸馏水,60 分钟)g/g ≥520 ≥400吸水倍数(自来水,60 分钟 )g/g ≥300 ≥260吸水速度(80g自来水/g) 秒≤60 ≤28受压吸收量(生理盐水 ,0.3psi)g/g ≥30 ≥28 渗出量 g/2g ≤5.0 ≤5.0pH 值 6.5～8.0 6.5～8.0 含水量，% ≤7.0 ≤7.0推荐应用范围尿裤复合纸、卫生巾包装规格纸塑复合袋，20kg/袋；太空袋，750kg/袋；另也可按客户要求定做三、应用范围1. 婴儿、成人纸尿裤；2. 卫生巾或卫生护垫；3. 复合纸；4. 手术床垫；5．宠物床垫；6. 浴足高分子等。

四、使用方法1、推荐用量：尿片（6～15g/条）卫生巾（3～6g/片）复合纸（30～80g/m2）2、以上用量仅供参考，客户应根据实际的产品设计及设备情况决定用量。

五、注意事项1、本商品具有吸湿性，为防止受潮，宜在干燥阴暗处密封储存。