Låt mig introducera sapen att du är mer intresserad av nyligen! Super absorberande polymer (SAP) är en ny typ av funktionellt polymermaterial. Den har en hög vattenabsorptionsfunktion som absorberar vatten flera hundra till flera tusen gånger tyngre än sig själv och har utmärkt vattenhållning. När det har absorberat vatten och sväller in i en hydrogel är det svårt att separera vattnet även om det är trycksatt. Därför har det ett brett utbud av användningsområden inom olika områden som personliga hygienprodukter, industri- och jordbruksproduktion och civilingenjör.
Superabsorbentharts är ett slags makromolekyler som innehåller hydrofila grupper och tvärbundna struktur. Det producerades först av Fanta och andra genom att ympa stärkelse med polyakrylonitril och sedan förtväckande. Enligt råvarorna finns det stärkelseserier (ympade, karboximetylerade, etc.), cellulosaserier (karboximetylerad, ympad, etc.), syntetiska polymerserier (polyakrylinsyra, polyvinylalkohol, polyoxi -eten -serie, etc.) i flera kategorier. Jämfört med stärkelse och cellulosa har polyakrylsyra superabsorbent harts en serie fördelar såsom låg produktionskostnad, enkel process, hög produktionseffektivitet, stark vattenabsorptionskapacitet och lång produkthållbarhet. Det har blivit den nuvarande forskningshotspot inom detta område.
Vad är principen för denna produkt? För närvarande står polyakrylsyran för 80% av världens superabsorbenthartsproduktion. Superabsorbenthartset är i allmänhet en polymerelektrolyt som innehåller en hydrofil grupp och en tvärbunden struktur. Innan de absorberar vatten är polymerkedjorna nära varandra och förvirrade tillsammans, tvärbundna för att bilda en nätverksstruktur för att uppnå den totala fästningen. Vid kontakt med vatten tränger vattenmolekyler in i hartset genom kapillärverkan och diffusion, och de joniserade grupperna på kedjan joniseras i vattnet. På grund av den elektrostatiska avstötningen mellan samma joner på kedjan sträcker sig polymerkedjan och sväller. På grund av kravet på elektrisk neutralitet kan inte motjoner migrera till utsidan av hartset, och skillnaden i jonkoncentration mellan lösningen inuti och utanför hartset bildar ett omvänd osmotiskt tryck. Under verkan av omvänd osmostryck kommer vatten vidare in i hartset för att bilda en hydrogel. Samtidigt begränsar den tvärbundna nätverksstrukturen och vätebindningen av själva hartset den obegränsade utvidgningen av gelén. När vattnet innehåller en liten mängd salt kommer det omvända osmotiska trycket att minska, och samtidigt, på grund av den avskärmande effekten av motjonen, kommer polymerkedjan att krympa, vilket resulterar i en stor minskning av hartsens vattenabsorptionskapacitet. I allmänhet är vattenabsorptionskapaciteten för superabsorbentharts i 0,9% NaCl -lösning endast cirka 1/10 av det av avjoniserat vatten. Vattenabsorption och vattenhållning är två aspekter av samma problem. Lin Runxiong et al. diskuterade dem i termodynamik. Under en viss temperatur och tryck kan superabsorberande hartset absorbera vatten spontant, och vattnet kommer in i hartset, vilket minskar den fria entalpin i hela systemet tills det når jämvikt. Om vatten flyr från hartset och ökar den fria entalpin är det inte gynnsamt för systemets stabilitet. Differentiell termisk analys visar att 50% av vattnet som absorberas av supersabsorbenthartset fortfarande är inneslutet i gelnätet över 150 ° C. Därför, även om trycket appliceras vid normal temperatur, kommer vatten inte att fly från det superabsorberande hartset, vilket bestäms av de termodynamiska egenskaperna hos superabsorbenthartset.
Nästa gång, tela det specifika syftet med SAP.
Posttid: dec-08-2021