Dovoľte mi predstaviť SAP, ktorý vás v poslednej dobe viac zaujíma! Super Absorbent Polymer (SAP) je nový typ funkčného polymérového materiálu.Má funkciu vysokej absorpcie vody, ktorá absorbuje vodu niekoľko sto až niekoľko tisíckrát ťažšiu ako ona sama, a má vynikajúcu schopnosť zadržiavať vodu.Akonáhle absorbuje vodu a napučiava na hydrogél, je ťažké oddeliť vodu, aj keď je pod tlakom.Preto má široké využitie v rôznych oblastiach ako sú produkty osobnej hygieny, priemyselná a poľnohospodárska výroba a stavebníctvo.
Superabsorpčná živica je druh makromolekúl obsahujúcich hydrofilné skupiny a zosieťovanú štruktúru.Prvýkrát ho vyrobil Fanta a ďalší štepením škrobu polyakrylonitrilom a následným zmydelnením.Podľa surovín sú v niekoľkých kategóriách škrobové série (štepené, karboxymetylované atď.), celulózové série (karboxymetylované, štepené atď.), syntetické polymérové série (kyselina polyakrylová, polyvinylalkohol, polyoxyetylénová séria atď.). .V porovnaní so škrobom a celulózou má superabsorpčná živica polyakrylovej kyseliny rad výhod, ako sú nízke výrobné náklady, jednoduchý proces, vysoká efektívnosť výroby, vysoká kapacita absorpcie vody a dlhá skladovateľnosť produktu.Stala sa aktuálnym výskumným centrom v tejto oblasti.
Aký je princíp tohto produktu?V súčasnosti predstavuje kyselina polyakrylová 80 % svetovej produkcie superabsorpčných živíc.Superabsorpčná živica je všeobecne polymérny elektrolyt obsahujúci hydrofilnú skupinu a zosieťovanú štruktúru.Pred absorbovaním vody sú polymérové reťazce blízko seba a sú spolu zapletené, zosieťované tak, aby vytvorili sieťovú štruktúru, aby sa dosiahlo celkové upevnenie.Pri kontakte s vodou molekuly vody prenikajú do živice kapilárnym pôsobením a difúziou a ionizované skupiny na reťazci sa vo vode ionizujú.V dôsledku elektrostatického odpudzovania medzi rovnakými iónmi na reťazci sa polymérny reťazec naťahuje a napučiava.Kvôli požiadavke elektrickej neutrality nemôžu protiióny migrovať von zo živice a rozdiel v koncentrácii iónov medzi roztokom vo vnútri a mimo živice vytvára reverzný osmotický tlak.Pôsobením tlaku reverznej osmózy voda ďalej vstupuje do živice a vytvára hydrogél.Zároveň zosieťovaná sieťová štruktúra a vodíková väzba samotnej živice obmedzujú neobmedzenú expanziu gélu.Keď voda obsahuje malé množstvo soli, reverzný osmotický tlak sa zníži a súčasne sa v dôsledku tieniaceho účinku protiiónu zmršťuje polymérny reťazec, čo vedie k veľkému zníženiu kapacity absorpcie vody. živice.Vo všeobecnosti je kapacita absorpcie vody superabsorpčnej živice v 0,9% roztoku NaCl len asi 1/10 kapacity deionizovanej vody.Absorpcia vody a zadržiavanie vody sú dva aspekty toho istého problému.Lin Runxiong a kol.diskutovali o nich v termodynamike.Pri určitej teplote a tlaku môže superabsorpčná živica spontánne absorbovať vodu a voda vstupuje do živice, čím sa znižuje voľná entalpia celého systému, až kým nedosiahne rovnováhu.Ak voda uniká zo živice, čím sa zvyšuje voľná entalpia, neprospieva to stabilite systému.Diferenciálna tepelná analýza ukazuje, že 50 % vody absorbovanej superabsorpčnou živicou je stále uzavretých v gélovej sieti nad 150 °C.Preto aj keď je tlak aplikovaný pri normálnej teplote, voda zo superabsorpčnej živice neunikne, čo je určené termodynamickými vlastnosťami superabsorpčnej živice.
Nabudúce uveďte konkrétny účel SAP.
Čas odoslania: 08. december 2021