吸水高分子-PPT幻燈片

目錄高吸水性樹脂的特點與分類1高吸水性樹脂的結構與吸水機理2吸水性樹脂的研究方向4影響吸水樹脂吸水性能的因素3高吸水性樹脂的市場與應用5走進吸水高分子材料

超強高分子吸水材料即高吸水性樹脂,是一類新型的功能高分子材料。它具有吸水量大和保水性強兩大特點,它可以吸收比自身重量高幾百到幾千倍的水,而且所吸入的水在適當?shù)膲毫ο乱膊粫粩D出。這是傳統(tǒng)的吸水材料如紙、海棉、泡沫塑料等所無法比擬的。高吸水性樹脂的分類高吸水性樹脂的種類很多,總的來說,可以分成天然高分子與合成高分子兩大類

。高吸水性樹脂的品種很多,但目前國內外研究與應用最多的集中在:(1)聚丙烯酸類和淀粉接枝丙烯酸類;(2)聚丙烯腈水解物類和淀粉接枝聚丙烯腈水解物類;(3)纖維素類;(4)聚乙烯醇類。影響吸水樹脂吸水性能的因素

高吸水性和樹脂的吸水能力主要與樹脂本身的內部結構如交聯(lián)度、親水基團和外部溶液的性質有關。

1、樹脂本身的影響

樹脂交聯(lián)度增加,樹脂的吸水能力降低,但樹脂必須具有一定的交聯(lián)度,否則樹脂有可能溶解;離子型吸水樹脂的吸水能力高于非離子型樹脂;親水基因的親水能力順序為:-SO3H>-COOH>-CONH2>-OH;樹脂粒徑的大小影響其吸水能力,粒徑越小,吸水率越高,但粒徑太小時,樹脂顆粒易粘結成團,導致吸水率驟然下降,一般粒徑控制在20～140目,最好制成多孔或鱗片狀。

2、溶液pH值的影響

W.Y.Lee等人研究發(fā)現(xiàn)pH值為3～11的溶液中，樹脂的吸水能力較大,且基本保持不變,這是因為在樹脂內存在緩沖效應,在pH值大于11或小于3時,由于緩沖效應消失,吸水率陡降。3、溶液離子強度的影響

外部溶液的離子強度越大,樹脂網(wǎng)絡內外的滲透壓差越小,樹脂的吸水能力越低。因此,樹脂吸收純水的能力要遠大于吸收鹽溶液的能力。另外,高吸水性樹脂在有機溶劑中的吸水率也會降低,這是因為在有機溶劑中,凝膠發(fā)生了相轉變,引起凝膠皺縮

。吸水性樹脂的研究方向

目前,對吸水性樹脂的研究多是從吸水速度、吸水率、凝膠強度三個方面做工作。通過改進樹脂粒子的形狀,增大比表面積,可以提高其吸水率。離子型的高吸水性樹脂,如聚丙烯酸鹽,由于同離子屏蔽效應造成其耐鹽性差,通過于非離子型單體共聚,可以提高其耐鹽性。復合吸水材料是改進吸水性樹脂凝膠強度的新方法。林建明等人合成了膨潤土的部分水解交聯(lián)的聚丙烯酰胺樹脂,通過SEM電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)膨潤土全部吸附于樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡,使凝膠的剛性增強。日本三菱公司將淀粉接枝丙烯酸與PVC塑料共混,不僅提高了吸水樹脂的凝膠強度,也增強了PVC的吸水能力。為了提高吸水性樹脂的吸水性能,廣大科研工作者已經(jīng)做了大量工作,不斷優(yōu)化和改進已有的合成體系,同時還在努力探索新的聚合方法和聚合體系。高吸水性樹脂的市場與應用：自從高吸水性樹脂實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來,由于市場需求不斷增加,其產(chǎn)量增長迅猛。1983年全世界高吸水性樹脂年產(chǎn)量為6000噸左右,而到了1996年增長為45萬噸,據(jù)最新報道,其產(chǎn)量仍以每年8%的速度增長。1982年美國樹脂的平均售價為7.6美元/公斤,1996年已降到1.87美元/公斤,價格的下調,刺激了消費,促進了產(chǎn)量的增長。目前,全球生產(chǎn)的高吸水性樹脂大約有90%用于生產(chǎn)個人衛(wèi)生用品如嬰兒尿布和婦女衛(wèi)生巾等。高吸水性樹脂還可用在農(nóng)業(yè)和園林上作為土壤保濕劑,這在沙漠防治和植草綠化方面極具應有前景;可作為建筑和電纜用的防滲漏劑;由于高吸水性樹脂無毒、無腐蝕,作為調濕劑特別適用于蔬菜、水果、花卉的儲存、包裝和運輸;另