最初のトーク - スーパー吸収性ポリマー

あなたが最近より興味を持っている樹液を紹介させてください!Super Absonbent Polymer(SAP)は、新しいタイプの機能的ポリマー材料です。それは、水を数百から数千倍重い水を吸収する高い吸水機能を備えており、優れた水分保持性能を持っています。水を吸収してヒドロゲルに膨らむと、加圧されても水を分離することは困難です。したがって、個人衛生製品、産業および農業生産、土木工学など、さまざまな分野で幅広い用途があります。

超吸収性樹脂は、親水基と架橋構造を含む一種の高分子です。それは最初にファンタと他の人たちによって、澱粉をポリアクリロニトリルで接ぎ木し、次に採用することにより生産されました。原材料によると、いくつかのカテゴリには、デンプンシリーズ(接ぎ木、カルボキシメチル化など)、セルロースシリーズ(カルボキシメチル化、グラフトなど)、合成ポリマーシリーズ(ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンシリーズなど)があります。澱粉とセルロースと比較して、ポリアクリル酸スーパー吸収樹脂には、生産コストが低い、単純なプロセス、生産効率が高く、強力な吸水容量、長い製品貯蔵寿命など、一連の利点があります。この分野の現在の研究ホットスポットになりました。

この製品の原則は何ですか?現在、ポリアクリル酸は、世界の超吸収性樹脂生産の80%を占めています。超吸収性樹脂は、一般に、親水性基と架橋構造を含むポリマー電解質です。水を吸収する前に、ポリマー鎖は互いに近く、一緒に絡み合って、架橋してネットワーク構造を形成し、全体的な固定を達成します。水と接触すると、水分子が毛細血管作用と拡散を通じて樹脂に浸透し、鎖のイオン化グループが水中でイオン化されます。鎖上の同じイオン間の静電反発により、ポリマー鎖が伸びて腫れます。電気中性の必要性により、カウンターイオンは樹脂の外側に移動できず、樹脂の内側と外側の溶液間のイオン濃度の違いは逆浸透圧を形成します。逆浸透圧の作用の下で、水はさらに樹脂に入り、ヒドロゲルを形成します。同時に、樹脂自体の架橋ネットワーク構造と水素結合により、ゲルの無制限の膨張が制限されます。水が少量の塩を含むと、逆浸透圧が低下し、同時に、カウンターイオンのシールド効果により、ポリマー鎖が収縮し、樹脂の吸水能力が大幅に減少します。一般的に、0.9%NaCl溶液中の超吸収性樹脂の吸収能力は、脱イオン水の約1/10にすぎません。吸水と水分保持は、同じ問題の2つの側面です。 Lin Runxiong et al。熱力学で議論しました。一定の温度と圧力の下で、超吸収性樹脂は自然に水を吸収でき、水は樹脂に入り、システム全体の遊離エンタルピーが平衡に達するまで減少します。水が樹脂から逃げ、遊離エンタルピーを増やすと、システムの安定性を助長しません。微分熱分析は、超吸収性樹脂によって吸収された給水の50%が、150°Cを超えるゲルネットワークにまだ囲まれていることを示しています。したがって、通常の温度で圧力が加えられたとしても、水は超吸収性樹脂から逃げません。これは、超吸収性樹脂の熱力学的特性によって決定されます。

次回は、SAPの特定の目的を電話します。


投稿時間:12月8日 - 2021年