高吸水性树脂
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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。
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。
高吸水性树脂的结构特点和应用前景高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料, 由含强亲水性基团的单体经过适度交联使其能够吸收上百倍甚至上千倍的水, 并且具有很强的保水性能。
它的微观结构因其合成体系不同而呈现多样性。
它的吸水机理可以用Flory 的凝胶理论及刘廷栋的离子网络结构来解释。
一、高吸水性树脂的结构特点高吸水性树脂吸水但不溶于水, 也不溶于常规的有机溶剂。
用不同方法合成的不同种类的吸水性树脂的结构也是千差万别。
对绝大多数高吸水性树脂而言, 从化学结构看, 它的主链或接枝侧链上含有羧基、羟基等强亲水性官能团, 这些亲水基团与水的亲合作用是其具吸水性的最主要内因; 从物理结构看, 要实现其高吸水性, 树脂必须是一个低交联度的三维网络, 网络的骨架可以是淀粉、纤维素等天然高分子, 也可以是合成树脂(如聚丙烯酸类) ; 从微观结构看, 高吸水性树脂的微观结构也因其合成体系不同而呈现出多样性: 如黄美玉等研究的淀粉接枝丙烯酸呈海岛型结构, I1Sakata等研究的纤维素接枝丙烯酰胺呈峰窝型结构, 而部分水解的聚丙烯酰胺树脂则呈粒状结构( GranularSt ructure) 等。
I1Sakata 等采用冷冻态—SEM 透镜法来研究高吸水性树脂的微观结构, 此法具有高准确度和客观反映原始结构的优点, 另外, 研究树脂吸水后形成水凝胶的多孔网状结构对其吸水机理的探讨及性能的改进也有十分重要的意义。
日本的吉武敏彦认为, 高吸水性树脂是具有像ABS 塑料那样的“岛屿”型微相分离结构。
在聚乙烯醇—丙烯酸盐嵌段共聚物中, 聚丙烯酸盐就像无数的“小岛”分布在聚乙烯醇的“大海”中。
聚乙烯醇使聚丙烯酸盐不再溶于水, 当聚丙烯酸盐吸水溶胀时, 分子伸展, 使吸水凝胶具有高强度。
而当聚丙烯酸盐失水时, 聚乙烯醇又对失水起着阻挡层的作用。
对于淀粉—聚丙烯酸盐接枝聚合物来说, 聚丙烯酸盐是“岛”, 而淀粉是“海”, 淀粉使聚丙烯酸盐不溶于水而本身吸水作用不大。
简介发展历史编辑本段简介高吸水性树脂是一种新型的高分子材料,聚丙烯酸钠盐SUPER-ABSORBENT POLYMER,1976年,日本三洋化成是全球最早研究和生产吸水性树脂的厂家.编辑本段发展历史1950年微架桥聚合丙烯酸(增粘剂)的工业化(Goodrich 公司;USA)1960年亲水性高分子上市,架桥聚氧化乙烯(土壤保水剂),架桥聚乙烯醇(人工水晶体)增粘剂1974美国农业部发表了吸水性树脂的研究成果. 1978年世界上最早的吸水性树脂的商业化生产开始 (三洋化成) 吸水性树脂1982年用于纸尿裤的需求增大。
高分子凝胶的相转移理论的发表(田中豊一)90年代高分子学会开始成立「高分子凝胶研究会」(对于机能性凝胶的研究发表日趋活跃)机能性凝胶它能够吸收自身重量几百倍至千倍的水分,无毒、无害、无污染;吸水能力特强,保水能力特高,通过丙烯酸聚合得到的高分子量聚合物→高保水量,高负荷下吸收量的平衡,所吸水分不能被简单的物理方法挤出,并且可反复释水、吸水。
应用于农林业方面,可在植物根部形成“微型水库”。
高吸水性树脂除了吸水,还能吸收肥料、农药,并缓慢的释放出来以增加肥效和药效。
高吸水性树脂以其优越的性能,广泛用于农林业生产、城市园林绿化、抗旱保水、防沙治沙,并发挥巨大的作用。
此外,高吸水性树脂还可应用于医疗卫生、石油开采、建筑材料、交通运输等许多领域。
现有的高吸水性树脂的厂家有:三大雅精细化学品有限公司、日本触媒、得米化工、住友精化、巴斯夫、台塑这几大公司占了全球产量的99%,其中三大雅占55%。
高吸水性树脂目录简介发展历史编辑本段简介高吸水性树脂是一种新型的高分子材料,聚丙烯酸钠盐SUPER-ABSORBENT POLYMER,1976年,日本三洋化成是全球最早研究和生产吸水性树脂的厂家.编辑本段发展历史1950年微架桥聚合丙烯酸(增粘剂)的工业化(Goodrich 公司;USA)1960年亲水性高分子上市,架桥聚氧化乙烯(土壤保水剂),架桥聚乙烯醇(人工水晶体)增粘剂1974美国农业部发表了吸水性树脂的研究成果. 1978年世界上最早的吸水性树脂的商业化生产开始 (三洋化成) 吸水性树脂1982年用于纸尿裤的需求增大。
高吸水性树脂
高吸水性树脂(SAP)是一种高分子材料,有着奇特的吸水性能和保水能力,吸水可达自身重量的数百倍甚至上千倍,并可在数秒内生成凝胶,且保水性强,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,同时又具备高分子材料的优点。
高吸水性树脂是我公司与著名高校研究机构经过几年的研究共同开发出来的一种新型的产品,拥有自主的知识产权的吸水材料。
配方工艺独特,产品目前已能过省级鉴定,鉴定结果为“国内领先水平”。
用途:
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、膨胀玩具、电缆阻水带、卫生巾、纸尿裤、凉垫、药品保湿、冰垫、冰帽、冰带、混凝土外加剂、农林园世抗旱保水、防沙治水等很多方面。
包装:
大包装:三层防潮塑编牛皮纸袋,25kg/袋。
高吸水性树脂高吸水性树脂是一种典型的功能高分子材料,能够吸收并保持自身重量数百倍乃至数千倍的水分或数十倍的盐水,通常又称为“高吸水性聚合物”、“吸水性高分子材料”、“吸水性高分子树脂”或者“超强吸水剂”等。
高吸水性树脂与普通吸水或吸湿材料,如脱脂棉、海绵、琼脂、硅胶、氯化钙和活性炭等相比,具有吸水速度快、保水能力强等特点,可以广泛应用于农业、林业和日常生活等领域中。
而普通水或吸湿材料一般只能吸收自身质量的几十倍或仅仅十几倍的水分,并且容易在加压时失水,保水能力很差,其开发应用因此受到了很大的限制。
高吸水性树脂发展很快,种类也日益增多,并且原料来源相当丰富,由于高吸水性树脂在分子结构上带有的亲水基团,或在化学结构上具有的低度联度或部分结晶结构又不尽相同,由此在赋予其高吸水性能的同时也各自形成了一些各自的特点,从不同角度出发,就形成了多种多样的分类方法。
按原料来源进行分类。
按照原料来源对高吸水性树脂进行分类,在高吸水性树脂的发展过程中,人们的分类方式也是随着发展水平的提高而不断变化和完善的。
日本的温品谦二曾将高吸水性树脂分为淀粉系列、纤维素系列和合成树脂系列三个系列。
后来,邹新禧结合高吸水性树脂的发展和自己的研究成果,从原料来源的角度提出了六大系列,即淀粉系、纤维素系、合成聚合物系、蛋白质系、其他天然物及其衍生物系和共混物及复合物系。
按亲水化方法进行分类。
高吸水性树脂在分子结构上具有大量的亲水化化学基团,这些化学基团的亲水性很大程度上影响着高吸水性树脂的吸水保水性性能,如何有效获得这些化学基团在高吸水性树脂化学结构上的组织结构,充分发挥各化学基团所在亲水点的效能,也是影响高吸水性树脂性能的重要方面。
因此,为了获得具有良好性能的高吸水性树脂,需要从亲水性化学基团的选择和化学结构的组织构造两个方面进行考虑,即从亲水化方法考虑。
从这个角度,可以将高吸水性树脂分为两大类。
亲水性单体直接聚合法:选择丙烯盐酸、丙烯酰胺等亲水性良好的单体,直接进行均聚合或者进行共聚合反应,获得如聚丙烯盐酸、聚丙烯酰胺或者丙烯酸/丙烯酰胺共聚物等高吸水性树脂。
高吸水性树脂的制备和应用高吸水性树脂是一种具有极高吸水性能的新型材料。
它具有非常强的水吸附性和保水性能,可以在单体、乳液或粉末形式等多种形式出现。
高吸水性树脂被广泛应用于各种领域,如医疗、农业、环保等等。
本文将介绍高吸水性树脂的制备及其应用。
一、高吸水性树脂的制备高吸水性树脂的制备方法主要有两种,分别是物理交联法和化学交联法。
其中,化学交联法是最常用的方法。
1. 物理交联法物理交联法是将含有吸水性单体的水溶液或水相悬浊液中加入一些交联剂,使得单体间形成物理交联点,从而形成高分子网络结构。
实验中可采用以下方法:(1)冻融法将含有吸水性单体的水溶液或水相悬浊液冷冻至低于0℃,然后加热至30~40℃进行融化,反复进行数次,直到交联点足够稳定。
(2)加盐交联法在吸水性单体水溶液或水相悬浊液中加入一些盐类,使得单体形成物理交联点。
2. 化学交联法化学交联法是将含有吸水性单体的水溶液或水相悬浊液中加入一些交联剂,在高温或室温下反应形成交联点。
实验中可采用以下方法:(1)自由基交联法使用引发剂进行自由基聚合反应,产生交联点。
通常使用双丙烯酰胺作为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺偶氮联产物作为引发剂。
(2)离子交联法使用离子反应组成交联点,通常使用一些含有羟基的单体,如丙烯酸、甲基丙烯酸和2-羟乙基丙烯酸等。
二、高吸水性树脂的应用1. 医疗用途高吸水性树脂被广泛应用于医疗领域,如医用敷料和尿不湿等。
吸收率高、吸收速度快、保持时间长等特点让它成为医疗敷料中重要的原料。
2. 农业用途高吸水性树脂可以被应用于土壤改良和植物生长促进。
在干旱或缺水期,将高吸水性树脂添加到土壤中可以提高土壤的保水性能,促进植物的生长。
3. 环保用途高吸水性树脂可以用于水处理和土壤污染治理。
它可以吸附有害物质、去除水的污染物和土壤中的重金属等。
高吸水性树脂作为一种新型的材料,在各个领域都有着广泛的应用前景。
高吸水性树脂简介高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物简写为SAP.它是一种含有羧基,羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物,不溶于水也不溶于有机溶剂,能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性,一旦吸水膨胀成水凝胶 ,即使加压也难以将水分离出来.同时 ,高吸水性树脂可循环使用.因此 ,越来越受到人们的关注.目前 ,超强吸水树脂已在工业,农业,林业,卫生用品等领域中得到广泛应用 ,并显示出更为广阔的发展前景.1. SAR的结构与吸水机理1.1 SAR的交联网络结构SAR 与传统的吸水材料不同,它可以吸收比自身重几百倍甚至几千倍的水.在处于吸水状态时其保水性好,在压力下水也不会从中溢出.而传统的吸水材料只能吸收自身重量的20倍的水.树脂的高吸水性主要与它的化学结构和聚集态中极性基团的分散状态有关,它具有低交联度亲水性的三维空间网络结构.它是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成.吸水前,高分子链相互缠绕在一起,彼此交联成网状结构,从而达到整体上的紧固度;吸水后,聚合物可以看成是高分子电解质组成的离子网络和水的构成物.在这种离子网络中存在可移动离子对,它们是由高分子电解质离子组成的.1.2 SAR的吸水机理关于SAR的吸水机理存在不同的说法.其中有两种占主要地位,金益芬等认为SAR吸水有3个原动力:水润湿,毛细管效应和渗透压.高吸水能力主要由这3个方面的因素决定.水润湿是所有物质吸水的必要条件,聚合物对水的亲和力大,必须含有多个亲水基团;毛细管效应的作用则是让水容易迅速地扩散到聚合物中去;渗透压可以使水通过毛细管扩散,渗透到聚合物内部或者渗透压以水连续向稀释聚合物固有的电解质浓度方向发动.刘廷栋等[2]则认为当水与高分子表面接触时主要有 3 种相互作用:一是水分子与高分子电负性强的氧原子形成氢键;二是水分子与疏水基团相互作用;三是水分子与亲水基团的相互作用.上述两种理论虽然表述不相同,但二者的理论都是建立在高吸水聚合物的主体网络结构基础之上的,实质是相同的。
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。