高吸水性树脂

无毒、无害的高分子材料

高吸水性树脂是一种新型的 高分子材料 ,具有强亲水性 基团 和一定交联度的功能性。相比于传统 吸附 材料,如纸、棉、麻等,高吸水性树脂的吸水能力可达数百倍至数千倍于自身重量,保水性也相当强。这种 没药树 不溶于水和有机 溶剂 ,广泛应用于医疗卫生、 建筑材料 、环境保护、农业、林业及食品工业等领域。高吸水性树脂是通过 丙烯酸 聚合得到的高分子量聚合物,具有高保水量和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。此种材料无毒、无害、无污染,因而备受世界各国的关注。

内容简介

高吸水性树脂是一种新型的 高分子材料 , 聚丙烯酸 钠盐 SUPER- ABS ORBENT 均聚物 ,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.

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 有机高分子化合物 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 没药树

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,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 、 台塑企业 这几大公司占了全球产量的99%,其中三大雅占55%。

特性说明

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 属无毒、无刺激。

分类说明

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 结构上具有的低交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形成了一些各自的特点。从原料来源、结构特点、性能特点、制品形态以及生产工艺等不同的角度出发,对高吸水性树脂进行分类,形成了多种多样的分类方法。

按原料来源进行分类

随着人们对高吸水性树脂研究的不断深入对传统的高吸水性树脂分为淀粉系列、 纤维素 系列和合成树脂系列的分类方法,已不能满足分类要求。因此,邹新禧教授结合自己的研究成果,提出了六大系列的分类。

淀粉系:包括 接枝淀粉 、羧 甲基化 淀粉、 磷酸酯 化淀粉、淀粉 黄原酸 盐等;

纤维素系:包括接枝纤维素、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维索等;

合成聚合物系: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;

蛋白质 系列:包括 大豆蛋白 类、丝蛋白类、 谷蛋白 类等;

其他天然物及其 衍生物 系:包括 果胶 、 海藻酸 、 壳聚糖 、 肝素 等;

共混物及 配位化合物 系:包括高吸水性树脂的共混、高吸水性树脂与 无机化合物 凝胶 的复合物、高吸水性树脂与 有机化合物 的复合物等。

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 亲水性 化学 基团 ,而这些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,已经成为现在对高吸水性树脂研究的重点。故可以从亲水化方法进行分类。

亲水性 单体 的聚合(如 聚丙烯酸 盐、 聚 丙烯酰胺 、 丙烯酸 丙烯 胺 共聚物 等);

疏水性 (或亲水性差的)聚合物的羧 甲基化 (或羧 基化)反应(如淀粉羧甲基化反应、 纤维素 羧甲基化反应、 聚乙烯醇 ( PVA )- 马来酸酐 的反应等);

疏水性(或 亲水性 差的)聚合物接枝聚合亲水性单体(如淀粉接枝 丙烯酸盐 、淀粉接枝丙烯酰胺、纤维素接枝丙烯酸盐、 淀粉 丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物等);

含 氰基 、 酯基 、 酰胺 基的 有机高分子化合物 的 水解 反应(如淀粉接枝 丙烯腈 后水解、 丙烯酸酯 乙酸乙烯 共聚物的水解、 聚丙烯酰胺 的水解等)。

按交联方式进行分类

高吸水性树脂交联控制是控制其空间组织结构状态的重要方面,其交联点的密度大小直接影响高吸水性树脂的吸水和保水能力。因此根据交联点形成方式的不同,可进行如下分类。

固化剂 进行网状化反应(如多反应 官能团 的交联剂水溶性的聚合物、多价金属离子交联水溶性的聚合物、用高分子交联剂对水溶性的聚合物进行交联等);

自交联网状化反应(如 聚丙烯酸 盐、聚丙烯酰胺等的自交联聚合反应);

放射线 照射网状化反应(如 聚乙烯醇 、聚氧化 烷烃 等通过放射线照射而进行交联);

水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构(如聚丙烯酸与含长链(C12~C20)的醇进行 化反应得到不溶性的 高吸水性聚合物 等)

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其他分类方法

以制品 形态分类 ,高吸水性树脂可分为粉末状、纤维状、膜片状、微球状等。

以制备方法分类,高吸水性树脂可分为 合成高分子 聚合交联、羧 甲基化 、淀粉接枝共聚、 纤维素 接枝共聚等。

以降解性能分类,SAP可分为非降解型(包括 丙烯酸钠 、 甲基丙烯酸甲酯 等聚合产品)、可降解型(包括淀粉、纤维素等 天然高分子 的接枝共聚产品)。