高吸水树脂浅析.ppt

高吸水性高分子材料 概述 制备 应用 20世纪60年代，高吸水保水高分子材料萌芽,吸水能力为自重的10～30倍。 20世纪60年代中期 高吸水保水高分子材料开始了它的新纪元 吸水能力300－1000g/g 20世纪60年代末－70年代初 美国、日本、德国、法国开展了大量研究 20世纪80年开始采用天然产物的衍生物制备高吸水材料 2.高吸水性树脂的结构特点 a.分子中具有强亲水性基团，如羟基、羧基，能够与水分子形成氢键； b.树脂具有交联结构；不被溶解成溶液； c.聚合物内部具有较高的离子浓度； d.聚合物具有较高的分子量 ，机械强度增加。 3.高吸水性树脂的分类 甲壳质衍生物 合成超高吸水高分子材料 5.影响高吸水性树脂性能的因素 1.树脂化学构成的影响 亲水性基团 大量可离子化基团 2.聚合物的链段结构的影响 适度交联结构 3.外部影响因素 水溶液的组成，温度，压力 三.高吸水树脂的应用 1.在农业方面的应用 作为土壤的改良剂和保水剂,可以改善土壤的团粒结构,增加土壤的透气性和透水性，现已被许多国家用来治理沙漠.SAR 可作种子保水剂，提高发芽率；涂于植物根部，可防止根部干燥，减少移植休克，提高成活率。 2.在建筑和环保方面的应用 止水防水材料 固化剂 速凝剂 结露防止剂 高强度混凝土制品 3.在医疗与卫生方面应用 卫生用品是最早使用 SAR 且应用研究比较成规模的一个领域。 由于 SAR 具有 吸水率高、保水性强、安全无毒、重量轻、吸液量大等优点，一问世就受到卫生用品厂家的 重视，被制成一次性婴儿尿布、妇女卫生巾、宇航员尿袋、餐巾、手帕等，医疗上制备能吸收浸出液、防止化脓、杀菌消臭的治伤绷带，含水量大、使用舒适的外用软膏，手术衬垫等 4.其他方面应用 谢谢！ 线型聚丙 烯 酸 结构示意图 合成超高吸水高分子材料 聚乙烯醇交联聚合物 乙烯醇—其它亲水性单体接枝共聚物 其它 聚乙烯醇类 聚丙烯酸钠交联物 丙烯酸—乙烯醇共聚物 丙烯腈聚合皂化物 其它 聚丙烯酸类 纯合成高分子 均是葡萄糖的多聚体，可以采用相类似的单体、引发剂、交联剂进行吸水树脂的制备 共 同 点 储量丰富，可不断再生，成本低;无毒且能微生物分解，可减少对环境的污染。 优 点 合成工艺复杂，易腐败，耐热性不佳，吸水后凝胶强度低，长期保水性差，耐水解性较差。 缺 点 工艺简单，吸水、保水能力强 吸水速度较快耐水解，吸水后凝胶强度大，机械强度较高，热稳定性好，保水性强.抗菌性好. 可进行大工业生产，但生产成本较高，吸水率偏低。 抗霉解性优 价格低廉、生物降解性能好 合成系 纤维素系 淀 粉 系 区 别 与 联 系 4.高吸水性树脂的作用机制 吸 水 实 质 化学吸附 物理吸附 棉花、纸张、海绵等。 毛细管的吸附原理。 有压力时水会流出。 通过化学键的方式把水和亲水性物质结合在一起成为一个整体。加压也不能把水放出。 1. H2O 阶段2 吸水树脂的离子型网络 2.SAP的吸水原理 网络内外产生渗透压, 水份进一步渗入. 阶段1 较慢。通过毛细管吸附和分散作用吸水。 水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用, 亲水基团离解, 离子之间的静电排斥力使 树脂的网络扩张。 （内） （外） 随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静电排斥,最终达到吸水平衡。 阶段3 吸水剂微球吸水过程的体积变化示意图 原料 糊化 通氮净化 硝酸铈胺 硝酸 丙烯腈 氢氧化钠溶液 离心中和 产品 粉碎 调PH 干燥 淀粉与丙烯腈制造实例 二.高吸水性树脂的制备方法 制造SAP的新方法——微波法 高效节能，无环境污染 加热速度快、均匀、有选择性、无滞后效应 纸浆纤维 2.5～3.5min 单体丙烯酸 植物养护泥 L/O/G/O 高吸水性高分子材料 吕岩 1411093004 一.高吸水性高分子材料的概述 高吸水性高分子材料(Super Absorbent Polymer简称SAP)主要指高吸水性树脂，也称为超强吸水剂、高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。 保水能力高:即使受压也不易失水 。而普通吸水材料一旦受到外力作用，则很容易脱水，保水性很差。 吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍。 普通吸水材料吸水能力通常很低，所吸水量最多仅为自身重量的20倍左右， SAP的优点 与普通吸水材料比较 20世纪50年代，保罗·弗洛里通过大量的实验研究，建立了高分子凝胶吸水理论，