超強(qiáng)吸水高分子材料

SuperAbsorbentPolymer超強(qiáng)吸水高分子材料

羅盛國0919080107超強(qiáng)吸水高分子材料優(yōu)點(diǎn)用途一、吸水原理二、分類三、基本結(jié)構(gòu)四、SAP結(jié)構(gòu)五、合成高吸水分子中一些重要術(shù)語六、接枝共聚反應(yīng)實例高吸水性樹脂(SuperAbsorbentPolymer簡稱SAP)也稱為高吸水性樹脂、超強(qiáng)吸水劑、高吸水性聚合物，是一種具有優(yōu)異吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。超強(qiáng)吸水高分子材料既然安上super這個頭銜,那我們就要看看它們和傳統(tǒng)吸水材料的區(qū)別V.S普通吸水材料SAP超強(qiáng)吸水高分子材料綜述吸水能力高:可達(dá)自身重量的幾百倍至幾千倍。普通吸水材料吸水能力通常很低，所吸水量最多僅為自身重量的20倍左右。SAP優(yōu)點(diǎn)吸水前吸水后超強(qiáng)吸水高分子材料綜述SAP優(yōu)點(diǎn)保水能力高:即使受壓也不易失水

而普通吸水材料一旦受到外力作用，則很容易脫水，保水性很差。

超強(qiáng)吸水高分子材料綜述用途超強(qiáng)吸水高分子材料綜述用途植物養(yǎng)護(hù)泥各式吸潮劑超強(qiáng)吸水高分子材料綜述SAP是怎樣吸水的？一、吸水原理1.吸水實質(zhì)化學(xué)吸附物理吸附棉花、紙張、海綿等。毛細(xì)管的吸附原理。有壓力時水會流出。通過化學(xué)鍵的方式把水和親水性物質(zhì)結(jié)合在一起成為一個整體。加壓也不能把水放出。H2O階段2吸水樹脂的離子型網(wǎng)絡(luò)2.SAP的吸水原理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓,水份進(jìn)一步滲入.階段1

較慢。通過毛細(xì)管吸附和分散作用吸水。水分子通過氫鍵與樹脂的親水基團(tuán)作用,親水基團(tuán)離解,

離子之間的靜電排斥力使樹脂的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張。

交聯(lián)點(diǎn)（內(nèi)）（外）

隨著吸水量的增大,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的滲透壓差趨向于零;而網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張的同時,其彈性收縮力也在增加,逐漸抵消陰離子的靜電排斥,最終達(dá)到吸水平衡。階段3吸水劑微球吸水過程的體積變化示意圖

SAP有哪些種類？SAP合成高分子系淀粉系纖維素系二、分類甲殼質(zhì)衍生物聚丙烯酸類聚丙烯酸鈉交聯(lián)物丙烯酸—乙烯醇共聚物丙烯腈聚合皂化物其它聚乙烯醇類聚乙烯醇交聯(lián)聚合物乙烯醇—其它親水性單體接枝共聚物其它純合成高分子淀粉類淀粉—丙烯腈接枝聚合水解物淀粉—丙烯酸共聚物淀粉—丙烯酰胺接枝聚合物其它纖維素類纖維素接枝共聚物纖維素衍生物交聯(lián)物其它其它多糖類(瓊脂糖、殼多糖)、蛋白質(zhì)類等天然高分子加工產(chǎn)物制造SAP的原料是怎樣的？合成超高吸水高分子材料目前主要分為聚丙烯酸（鹽），聚乙烯醇兩大類。其中，聚丙烯酸（鹽）類的研究最多，產(chǎn)量最大。類別聚丙烯酸（鹽）類聚乙烯醇類比較吸水性強(qiáng)，工藝成熟，合成方法多樣。吸水倍率不及聚丙烯酸類,但它的特點(diǎn)是吸水速度快,2～3分鐘內(nèi)即可達(dá)到飽和吸水量的一半。三、基本結(jié)構(gòu)線型聚丙烯酸結(jié)構(gòu)示意圖

合成超高吸水高分子材料80年代我國開始了對淀粉系高吸水性樹脂的研究。超強(qiáng)吸水劑的研究起源于淀粉系，美國北方農(nóng)業(yè)省研究所從淀粉接枝丙烯腈開始，接著于1966年完成該項研究，并投入生產(chǎn)。淀粉系超高吸水高分子材料直鏈淀粉支鏈淀粉淀粉結(jié)構(gòu)纖維素系超高吸水高分子材料纖維素結(jié)構(gòu)區(qū)別與聯(lián)系淀粉系纖維素系合成系價格低廉、生物降解性能好抗霉解性優(yōu)工藝簡單，吸水、保水能力強(qiáng)吸水速度較快耐水解，吸水后凝膠強(qiáng)度大，保水性強(qiáng).抗菌性好.但可降解性差.適用于工業(yè)生產(chǎn)缺點(diǎn)

合成工藝復(fù)雜，易腐敗，耐熱性不佳，吸水后凝膠強(qiáng)度低，長期保水性差，耐水解性較差。優(yōu)點(diǎn)

儲量豐富，可不斷再生，成本低;無毒且能微生物分解，可減少對環(huán)境的污染。共同點(diǎn)

均是葡萄糖的多聚體，可以采用相類似的單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑進(jìn)行吸水樹脂的制備甲殼質(zhì)衍生物SAP的結(jié)構(gòu)怎樣？四、SAP結(jié)構(gòu)主鏈或側(cè)鏈上含有親水性基團(tuán)，如-ＳＯ3Ｈ、-ＣＯＯＨ、-ＣＯＮＨ2、-ＯＨ等

吸水能力：-ＳＯ3Ｈ>-ＣＯＯＨ>-ＣＯＮＨ2>-ＯＨ低交聯(lián)度的三維網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的骨架可以是淀粉、纖維素等天然高分子，也可以是合成樹脂(如聚丙烯酸類）。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看：從物理結(jié)構(gòu)看：淀粉－聚丙烯酸鈉接枝聚合物模型圖微觀結(jié)構(gòu)多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)術(shù)語解釋影響引發(fā)劑引發(fā)自由基聚合反應(yīng)用量：一般為單體的0.01~0.8%用量過多：網(wǎng)絡(luò)變小吸水率用量過少：可溶部分增多吸水率交聯(lián)劑令聚合物鏈相互交聯(lián)決定了樹脂空間網(wǎng)絡(luò)的大小用量：一般為0.2～0.8%用量過多：網(wǎng)絡(luò)收縮吸水率用量太少：樹脂溶解度吸水率五、合成高吸水分子中一些重要術(shù)語如何制備高吸水性樹脂纖維素接枝共聚反應(yīng)過程天然產(chǎn)物的接枝改性纖維素接枝共聚反應(yīng)過程原料糊化通氮凈化硝酸鈰胺硝酸丙烯腈氫氧化鈉溶液離心中和產(chǎn)品粉碎調(diào)PH干燥淀粉與丙烯腈制造實例制造SAP的新方法——微波法高效節(jié)能，無環(huán)境污染加熱速度快、均勻、有選擇性、無滯后效應(yīng)紙漿纖維2.5～3.5min單體丙烯酸

SAP的在污水處理中的應(yīng)用設(shè)想：

有機(jī)雜質(zhì)細(xì)菌，寄生蟲固體顆粒泥沙沉淀鹽溶解鹽污水成分污水的處理流程：

細(xì)菌，微生物

有機(jī)雜質(zhì)

固體物質(zhì)呈堿性無機(jī)鹽弱酸中和改性SAP機(jī)械攪拌沉淀微生物氧化法高溫或加入強(qiáng)氧化劑問題與解決：由于高吸水性樹脂是高分子電解質(zhì)，水中鹽類物質(zhì)的存在和pH值的變化都會顯著影響樹脂的吸水能力。問題：怎么樣減少污水中的無機(jī)鹽進(jìn)入SAP的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中？問題與解決：方案一：在SAP外面通過化學(xué)鍵作用添加許多層特定的分子篩，且分子篩成分中有可使金屬離子沉淀的離子。作用：設(shè)