Superabsorpčné polyméry boli vyvinuté koncom 60. rokov 20. storočia. V roku 1961 Severný výskumný inštitút amerického ministerstva poľnohospodárstva prvýkrát naštepil škrob na akrylonitril, čím vyrobil naštepený kopolymér škrobu a akrylonitrilu HSPAN, ktorý prekonal tradičné materiály absorbujúce vodu. V roku 1978 japonská spoločnosť Sanyo Chemical Co., Ltd. prevzala vedúcu úlohu v používaní superabsorpčných polymérov pre jednorazové plienky, čo pritiahlo pozornosť vedcov z celého sveta. Koncom 70. rokov 20. storočia navrhla spoločnosť UCC Corporation z USA zosieťovanie rôznych polymérov oxidu olefínu ožarovaním a syntetizovala neiónové superabsorpčné polyméry s 2000-násobnou absorpčnou kapacitou vody, čím otvorila možnosti syntézy neiónových superabsorpčných polymérov. V roku 1983 japonská spoločnosť Sanyo Chemicals použila akrylát draselný v prítomnosti diénových zlúčenín, ako je metakrylamid, na polymerizáciu superabsorpčných polymérov. Následne spoločnosť nepretržite vyrába rôzne superabsorpčné polymérne systémy zložené z modifikovanej kyseliny polyakrylovej a polyakrylamidu. Koncom minulého storočia vedci z rôznych krajín postupne vyvíjali a rýchlo rozvíjali superabsorpčné polyméry v krajinách po celom svete. V súčasnosti tri hlavné výrobné skupiny – japonská spoločnosť Shokubai, spoločnosť Sanyo Chemical a nemecká spoločnosť Stockhausen – vytvorili trojnohú situáciu. V súčasnosti kontrolujú 70 % svetového trhu a prostredníctvom technickej spolupráce vykonávajú medzinárodné spoločné operácie s cieľom monopolizovať trh s luxusným tovarom vo všetkých krajinách sveta. Právo predávať vodu absorbujúce polyméry. Superabsorpčné polyméry majú široké využitie a veľmi široké možnosti uplatnenia. V súčasnosti sa stále používajú najmä v oblasti hygienických výrobkov, ktoré tvoria približne 70 % celkového trhu.
Keďže superabsorpčná živica na báze polyakrylátu sodného má vysokú schopnosť absorpcie vody a vynikajúcu schopnosť zadržiavať vodu, má široké uplatnenie ako prostriedok na zadržiavanie vody v pôde v poľnohospodárstve a lesníctve. Ak sa do pôdy pridá malé množstvo superabsorpčného polyakrylátu sodného, môže sa zlepšiť klíčivosť niektorých druhov fazule a odolnosť fazuľových klíčkov voči suchu a môže sa zvýšiť priepustnosť pôdy pre vzduch. Okrem toho sa superabsorpčná živica vďaka hydrofilnosti a vynikajúcim vlastnostiam proti zahmlievaniu a kondenzácii môže použiť ako nový obalový materiál. Baliaca fólia vyrobená z jedinečných vlastností superabsorpčného polyméru dokáže účinne udržiavať čerstvosť potravín. Pridanie malého množstva superabsorpčného polyméru do kozmetiky môže tiež zvýšiť viskozitu emulzie, ktorá je ideálnym zahusťovadlom. Vďaka vlastnostiam superabsorpčného polyméru, ktorý absorbuje iba vodu, ale nie olej alebo organické rozpúšťadlá, sa môže v priemysle použiť ako dehydratačné činidlo.
Pretože superabsorpčné polyméry sú netoxické, nedráždivé pre ľudské telo, nespôsobujú vedľajšie reakcie a nezrážajú krv, v posledných rokoch sa hojne používajú v oblasti medicíny. Používajú sa napríklad na výrobu lokálnych mastí s vysokým obsahom vody, ktoré sa pohodlne používajú; na výrobu lekárskych obväzov a vatových tampónov, ktoré dokážu absorbovať krvácanie a sekréty z operácií a traumy a zabraňujú hnisaniu; na výrobu antibakteriálnych látok, ktoré prepúšťajú vodu a lieky, ale nie mikroorganizmy; na výrobu infekčnej umelej kože atď.
S rozvojom vedy a techniky priťahuje ochrana životného prostredia čoraz väčšiu pozornosť. Ak sa superabsorpčný polymér vloží do vrecka rozpustného v odpadových vodách a vrecko sa ponorí do odpadových vôd, po rozpustení vrecka môže superabsorpčný polymér rýchlo absorbovať kvapalinu a stuhnúť odpadové vody.
V elektronickom priemysle sa superabsorpčné polyméry môžu používať aj ako senzory vlhkosti, senzory merania vlhkosti a detektory úniku vody. Superabsorpčné polyméry sa môžu používať ako adsorbenty iónov ťažkých kovov a materiály absorbujúce olej.
Stručne povedané, superabsorpčný polymér je druh polymérneho materiálu s veľmi širokým spektrom použitia. Intenzívny vývoj superabsorpčnej polymérnej živice má obrovský trhový potenciál. Tento rok, v podmienkach sucha a nízkych zrážok vo väčšine častí severnej mojej krajiny, je pre poľnohospodárskych a lesníckych vedcov a technikov naliehavou úlohou ďalej propagovať a používať superabsorpčné polyméry. Počas implementácie Západnej rozvojovej stratégie sa pri práci na zlepšovaní pôdy energicky rozvíjajú a aplikujú viaceré praktické funkcie superabsorpčných polymérov, čo má realistické sociálne a potenciálne ekonomické výhody. Spoločnosť Zhuhai Demi Chemicals sa rozprestiera na ploche viac ako 30 000 metrov štvorcových. Špecializuje sa na výskum, vývoj a výrobu produktov súvisiacich so superabsorpčnými materiálmi (SAP). Je to prvá domáca spoločnosť zaoberajúca sa superabsorpčnými živicami, ktorá integruje vedecký výskum, výrobu, predaj a technické služby. Spoločnosť má nezávislé práva duševného vlastníctva, silné výskumné a vývojové kapacity a neustále uvádza na trh nové produkty. Projekt je zahrnutý v národnom „pláne pochodní“ a bol mnohokrát ocenený národnými, provinčnými a mestskými samosprávami.
Oblasť použitia
1. Aplikácie v poľnohospodárstve a záhradníctve
Superabsorpčná živica používaná v poľnohospodárstve a záhradníctve sa tiež nazýva vodozadržiavacia látka a pôdna kondicionér. Naša krajina má na svete vážny nedostatok vody. Preto je používanie vodozadržiavacích látok čoraz dôležitejšie. V súčasnosti viac ako tucet domácich výskumných ústavov vyvinulo superabsorpčné živicové produkty pre obilie, bavlnu, olej a cukor, tabak, ovocie, zeleninu, lesy a viac ako 60 druhov rastlín, pričom plocha pestovania presahuje 70 000 hektárov a superabsorpčná živica sa používa na severozápade, vo Vnútornom Mongolsku a na iných miestach na rozsiahle zalesňovanie s kontrolou piesku. Superabsorpčné živice používané v tomto ohľade sú hlavne produkty zo zosieťovaného akrylátového polyméru štepeného škrobom a produkty zo zosieťovaného akrylamid-akrylátového kopolyméru, v ktorých sa soľ zmenila zo sodného typu na draselný typ. Hlavnými používanými metódami sú morenie semien, postrek, aplikácia do jamiek alebo namáčanie koreňov rastlín po zmiešaní s vodou za vzniku pasty. Zároveň sa superabsorpčná živica môže použiť na potiahnutie hnojiva a následné hnojenie, aby sa plne využila miera využitia hnojiva a zabránilo sa plytvaniu a znečisteniu. Zahraničie tiež používa superabsorpčnú živicu ako obalový materiál na udržiavanie čerstvosti ovocia, zeleniny a potravín.
2. Aplikácie v medicíne a hygiene sa používajú hlavne ako hygienické vložky, detské plienky, obrúsky, lekárske ľadové obklady; gélovité vonné materiály na každodenné použitie na úpravu atmosféry. Používa sa ako základný lekársky materiál pre masti, krémy, linimenty, kataplazmy atď., má funkcie hydratácie, zahusťovania, infiltrácie pokožky a gélovania. Môže sa tiež použiť ako inteligentný nosič, ktorý riadi množstvo uvoľneného liečiva, čas uvoľňovania a priestor uvoľňovania.
3. Použitie v priemysle
Využíva funkciu superabsorpčnej živice na absorpciu vody pri vysokej teplote a uvoľňovanie vody pri nízkej teplote, čím vytvára priemyselný prostriedok odolný voči vlhkosti. Pri ťažbe ropy z ropných polí, najmä na starých ropných poliach, je veľmi účinné použitie vodných roztokov polyakrylamidu s ultravysokou molekulovou hmotnosťou na vytlačenie ropy. Môže sa tiež použiť na dehydratáciu organických rozpúšťadiel, najmä organických rozpúšťadiel s nízkou polaritou. Existujú aj priemyselné zahusťovadlá, vo vode rozpustné farby atď.
4. Použitie v stavebníctve
Rýchlo napučiavajúci materiál používaný v projektoch na ochranu vody je čistá superabsorpčná živica, ktorá sa používa hlavne na upchatie tunelov priehrad počas povodňových období a na upchatie prefabrikovaných spojov suterénov, tunelov a podchodov; používa sa na čistenie mestských odpadových vôd a bagrovanie. Kal stuhne, aby sa uľahčili výkopové práce a preprava.
Čas uverejnenia: 8. decembra 2021