高分子吸水树脂 中文
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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。
一、高吸水性树脂简介高吸水性树脂(在石油行业也称水膨体、体膨型聚合物、预交联凝胶等)是上世纪70年代迅速发展的一类新型功能高分子材料,它含有强亲水性基团,并具有一定的交联度,不溶于水,也不溶于有机溶剂,其特点是能够吸收达到自身总量的几百倍乃至几千倍的水,并且吸水速度快,吸水后成为一种被水高度溶胀的无色透明凝胶,即使施加压力也难以使水挤出,显示奇特的吸水、保水功能。
因此它一出现,便在农林园艺、医疗及生理卫生、建材、食品等领域得到广泛的应用。
高吸水树脂的制备方法主要有溶液聚合法、悬浮聚合法、反相悬浮聚合法和本体聚合法等。
高吸水性树脂的合成方法主要有本体聚合、溶液聚合、反相悬浮聚合和反相乳液聚合等几种方法。
高吸水树脂的溶液聚合方法主要有:反相悬浮聚合、反相乳液聚合和水溶液聚合。
吸水后的树脂内部存在3种状态的水,即结合水、束缚水、自由水。
结合水是水以一系列分子层在凝胶的内外表面溶剂化所形成的;在结合水的外层也有一层水,也具有一定的定向性,称为束缚水;最外层为自由水,由于与树脂以氢键结合,形成一体,故很难挥发。
温度升高,使分子热运动加剧,一部分自由水就挥发掉了,保水率下降。
目前根据制备高吸水性树脂的原料来源不同,高吸水性树脂大致可分为三大系列:淀粉系、纤维素系和合成树脂系。
淀粉类制备工艺复杂,产品耐热性能差,易腐烂变质,难以长期保存;纤维素类综合吸水性能相对较差;合成树脂类,尤其是聚丙烯酸盐类则由于原料来源丰富、价格低廉、能够防腐防变、长期保存、综合吸水性能优良等特点,因而成为当前研究的重点。
合成树脂系高吸水性树脂的主要产品有聚丙烯酸类:聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、丙烯酸与丙烯酰胺共聚;聚乙烯醇类:聚乙烯醇一酸酐交联共聚;醋酸乙烯一丙烯酸脂共聚水解等。
树脂的反复吸液性能测定所谓反复吸液能力是指树脂能够吸液、释放所吸液体并能多次重复进行这一过程的能力,它可用重复吸液次数和每次的吸液率来表示。
随着吸液次数的增加,吸水率略呈下降趋势,这是由于当树脂第一次吸液后,水分子进入树脂内部,部分水与树脂分子链上的亲水基团形成氢键,使之从自由水转变为结合水,在第一次吸液过滤后的干燥过程中,结合水无法全部除去,导致在尚未进行第二次吸水前其网络内就有少量水存在,降低了树脂结构内外的渗透压差值,使吸水推动力下降,故后一次吸水量减少。
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。
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。
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。