Låt mig presentera SAP som du är mer intresserad av nyligen! Super Absorbent 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 vattenretention.När det väl absorberar vatten och sväller till en hydrogel är det svårt att separera vattnet även om det står under tryck.Därför har den ett brett användningsområde inom olika områden som personliga hygienprodukter, industri- och jordbruksproduktion och civilingenjör.
Superabsorberande harts är en sorts makromolekyler som innehåller hydrofila grupper och tvärbunden struktur.Den tillverkades först av Fanta och andra genom att ympa stärkelse med polyakrylnitril och sedan förtvåla.Beroende på råvarorna finns stärkelseserier (ympad, karboximetylerad etc.), cellulosaserier (karboximetylerad, ympad etc.), syntetiska polymerserier (polyakrylsyra, polyvinylalkohol, polyoxietylenserie etc.) i flera kategorier .Jämfört med stärkelse och cellulosa har polyakrylsyra superabsorberande harts en rad fördelar såsom låg produktionskostnad, enkel process, hög produktionseffektivitet, stark vattenabsorptionskapacitet och lång hållbarhetstid för produkten.Det har blivit den aktuella forskningens hotspot inom detta område.
Vad är principen för denna produkt?För närvarande står polyakrylsyra för 80 % av världens superabsorberande hartsproduktion.Det superabsorberande hartset är i allmänhet en polymerelektrolyt innehållande en hydrofil grupp och en tvärbunden struktur.Innan de absorberar vatten är polymerkedjorna nära varandra och intrasslade tillsammans, tvärbundna för att bilda en nätverksstruktur, för att uppnå den övergripande fästningen.När de kommer i 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 repulsionen mellan samma joner på kedjan sträcker sig polymerkedjan och sväller.På grund av kravet på elektrisk neutralitet kan motjoner inte migrera till utsidan av hartset, och skillnaden i jonkoncentration mellan lösningen inuti och utanför hartset bildar ett omvänt osmotiskt tryck.Under verkan av trycket omvänd osmos kommer vatten ytterligare in i hartset för att bilda en hydrogel.Samtidigt begränsar den tvärbundna nätverksstrukturen och vätebindningen av själva hartset den obegränsade expansionen av gelén.När vattnet innehåller en liten mängd salt kommer det omvända osmotiska trycket att minska, och samtidigt, på grund av motjonens avskärmande effekt, kommer polymerkedjan att krympa, vilket resulterar i en stor minskning av vattenabsorptionsförmågan hos hartset.I allmänhet är vattenabsorptionskapaciteten för superabsorberande harts i 0,9 % NaCl-lösning endast cirka 1/10 av avjoniserat vatten.Vattenabsorption och vattenretention är två aspekter av samma problem.Lin Runxiong et al.diskuterade dem i termodynamik.Under en viss temperatur och tryck kan det 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 rinner ut från hartset, vilket ökar den fria entalpin, bidrar det inte till systemets stabilitet.Differentiell termisk analys visar att 50 % av vattnet som absorberas av det superabsorberande hartset fortfarande är inneslutet i gelnätverket över 150°C.Därför, även om tryck appliceras vid normal temperatur, kommer vatten inte att strömma ut från det superabsorberande hartset, vilket bestäms av de termodynamiska egenskaperna hos det superabsorberande hartset.
Nästa gång, berätta det specifika syftet med SAP.
Posttid: 2021-08-08