高吸水性樹脂

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1、高吸水性樹脂高材三班宋忠乾學(xué)號：200941603080高吸水性樹脂定義高吸水性樹脂分類高吸水性樹脂的特點(diǎn)國內(nèi)外高吸水性樹脂的發(fā)展概況高吸水性樹脂制備與應(yīng)用高吸水性樹脂研究開發(fā)的意義和前景主要內(nèi)容：1.高吸水性樹脂定義高吸水性樹脂（SuperAbsorbentResin）簡稱SAR，又稱高吸水性聚合物（SAP）是一種含有羧基、羥基等強(qiáng)親水性基團(tuán)并具有一定交聯(lián)度的水溶脹型高分子聚合物。它不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑，卻有著奇特的吸水性能和保水能力，同時(shí)又具備高分子材料的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的吸水材料相比具有更大

2、的優(yōu)勢：與海綿、棉花、纖維素、硅膠相比，高吸水性樹脂的吸水量大，可以吸收比自身重幾百倍甚至上千倍的水，并且保水性強(qiáng)，即使在受熱、加壓條件下也不易失水，對光、熱、酸、堿的穩(wěn)定性好，具有良好的生物降解性能。[1]2.高吸水性樹脂分類⑴淀粉類淀粉是一種原料來源廣泛、種類多、價(jià)格低廉的多羥基天然化合物。與淀粉進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)的單體主要是親水性和水解后變成親水性的乙烯類單體。目前合成高吸水樹枝通常采用的是自由基型接枝共聚。例如：淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸化淀粉、淀粉磺酸鹽等。⑵纖維素系類由于淀粉系高吸水性樹

3、脂的出現(xiàn)，人想到用纖維素為原料制備高吸水樹脂。纖維素原料來源廣泛，能與多種低分子反應(yīng)，是近十年來高吸水樹脂發(fā)展的一個(gè)方面。例如：纖維素接枝、羥丙基化纖維素、黃原酸化纖維素等。2.高吸水性樹脂分類⑶合成樹脂系它的種類很多，且隨著研究的深入，也越來越多。例如：聚丙烯酸鹽類、聚乙烯醇類、聚氧化烷烴類、無機(jī)聚合物類。⑷有機(jī)-無機(jī)復(fù)合高吸水性樹脂20世紀(jì)80年代Pandurange等將高吸水性樹脂與其他材料復(fù)合，發(fā)現(xiàn)可以有效地改善其耐鹽性、凝膠強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和保水性等性能。因此，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料能得到迅速的

4、發(fā)展，并在高吸水性樹脂領(lǐng)域占據(jù)了重要位置。[2-6]2.高吸水性樹脂分類3.高吸水性樹脂的特點(diǎn)⑴吸水量高常用的吸水材料如棉花、海綿、紙等其吸水能力為自身重量的20倍左右的材料，而淀粉高吸水樹脂可吸收自身重量的數(shù)百倍至數(shù)千倍的水，最高可達(dá)5300倍。⑵保水性好普通吸水性材料吸水后，受到壓力容易放出水，但高吸水性樹脂受壓時(shí)，水不容易從樹脂中放出來，也就是說高吸水性樹脂在加外壓的情況下仍然具有良好的保水性。3.高吸水性樹脂的特點(diǎn)⑶對光和熱的穩(wěn)定性不同的吸水性樹脂在吸水狀態(tài)時(shí)，有不同的熱穩(wěn)定性，淀粉類高吸水

5、性樹脂在150℃加熱1h，開始變黑，吸水能力下降，如把高吸水性樹脂儲存在密閉的容器中，可儲存3~4年。⑷吸氨性強(qiáng)樹脂中含有羧基的聚合陰離子物，適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值，使部分羧基呈酸性，可吸收氨，有明顯的防臭作用。3.高吸水性樹脂的特點(diǎn)⑸增稠性高吸水性樹脂吸水后呈凝膠狀，比普通水溶性高分子具有更高的粘度，用在化妝品上具有明顯的增稠效果。⑹能和其它高分子材料共混高吸水樹脂與其它高分子樹脂進(jìn)行共混后性能良好，可明顯提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。[7-9]4.國內(nèi)外高吸水性樹脂的發(fā)展概況1966年美國農(nóng)業(yè)部北方研究所Fan

6、ta等制得了最早的高吸水性樹脂———部分水解的淀粉接枝丙烯腈共聚物后,這種通過對天然產(chǎn)物進(jìn)行接枝改性來制備高吸水性樹脂的研究逐漸成為研究熱點(diǎn),形成了一個(gè)獨(dú)立、新興的科研領(lǐng)域。1975年美國成功研究出“淀粉-聚丙烯腈接枝”的高吸水產(chǎn)品并進(jìn)入市場;隨后日本三洋化成公司考慮到丙烯腈單體殘留在聚合物中會有毒性,不安全,而開發(fā)出“淀粉-丙烯酸交聯(lián)性單體接枝共聚物”。4.國內(nèi)外高吸水性樹脂的發(fā)展概況1978年批準(zhǔn)了高吸水性樹脂應(yīng)用于生理衛(wèi)生材料,并最先將它應(yīng)用于衛(wèi)生品;UCC公司還報(bào)道了用放射線對各種氧化烯烴作

7、交聯(lián)處理,合成非離子型高吸水性樹脂,其吸水性能力為2000倍,從而打開了合成非離子型高吸水性樹脂的大門。世紀(jì)80年代后,歐、20美、日各大化學(xué)公司相繼開發(fā)出各種類型具有保水功能的高吸水性樹脂,并對制造方法、樹脂性能、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究。改性原料除了采用淀粉、纖維素為原料以外,在研究和生產(chǎn)中也采用如藻酸鹽、蛋白質(zhì)、殼聚糖等天然化合物衍生物為原料制造高吸水性樹脂,使得高吸水性樹脂的品種更加豐富。4.國內(nèi)外高吸水性樹脂的發(fā)展概況①鄭州大學(xué)張子勇以水溶性單體丙烯酸和淀粉、面粉為主要原料，在水溶性引發(fā)劑

8、作用下，進(jìn)行高溫快速聚合，使聚合和干燥一步完成。具有快捷簡便的顯著特點(diǎn)，產(chǎn)物吸收率達(dá)到900g/g以上。②蘇州大學(xué)朱秀林等采用表面交聯(lián)與內(nèi)交聯(lián)法提高了吸水性樹脂的吸液速度及吸鹽能力。③朱秀林等還采用兩次合成法，合成大粒徑高吸水性樹脂，使后處理工序得到簡化。④湖北大學(xué)何新等以丙烯酸、丙烯酰胺為原料，采用反向懸浮聚合。⑤中國紡織大學(xué)研究的高吸水性樹脂，產(chǎn)物吸水率、吸鹽水率及承壓下吸水率可與國外產(chǎn)品相媲美。5.高吸水性樹脂應(yīng)用由于SAR具有許多優(yōu)異的性能，從而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)