Percakapan Pertama—Polymer Penyerap Super

Izinkan saya memperkenalkan SAP yang anda minati baru-baru ini!Super Absorbent Polymer (SAP) ialah sejenis bahan polimer berfungsi baharu. Ia mempunyai fungsi penyerapan air yang tinggi yang menyerap air beberapa ratus hingga beberapa ribu kali lebih berat daripada dirinya, dan mempunyai prestasi pengekalan air yang sangat baik. Sebaik sahaja ia menyerap air dan mengembang menjadi hidrogel, sukar untuk memisahkan air walaupun ia bertekanan. Oleh itu, ia mempunyai pelbagai kegunaan dalam pelbagai bidang seperti produk kebersihan diri, pengeluaran perindustrian dan pertanian, dan kejuruteraan awam.

Resin penyerap super ialah sejenis makromolekul yang mengandungi kumpulan hidrofilik dan struktur bersilang. Ia pertama kali dihasilkan oleh Fanta dan lain-lain dengan mencantumkan kanji dengan poliakrilonitril dan kemudian menyabunkan. Mengikut bahan mentah, terdapat siri kanji (dicantumkan, karboksimetilasi, dll.), siri selulosa (karboksimetilasi, dicantumkan, dll.), siri polimer sintetik (asid poliakrilik, alkohol polivinil, siri polioksi Etilena, dll.) dalam beberapa kategori . Berbanding dengan kanji dan selulosa, resin superabsorben asid poliakrilik mempunyai beberapa kelebihan seperti kos pengeluaran yang rendah, proses yang mudah, kecekapan pengeluaran yang tinggi, kapasiti penyerapan air yang kuat, dan jangka hayat produk yang panjang. Ia telah menjadi tumpuan penyelidikan semasa dalam bidang ini.

Apakah prinsip produk ini? Pada masa ini, asid poliakrilik menyumbang 80% daripada pengeluaran resin penyerap super dunia. Resin super penyerap biasanya merupakan elektrolit polimer yang mengandungi kumpulan hidrofilik dan struktur bersilang. Sebelum menyerap air, rantai polimer rapat antara satu sama lain dan terikat bersama, bersilang untuk membentuk struktur rangkaian, untuk mencapai pengikat keseluruhan. Apabila bersentuhan dengan air, molekul air menembusi ke dalam resin melalui tindakan kapilari dan resapan, dan kumpulan terion pada rantai diionkan di dalam air. Disebabkan oleh tolakan elektrostatik antara ion yang sama pada rantai, rantai polimer meregang dan membengkak. Disebabkan keperluan neutraliti elektrik, ion balas tidak boleh berhijrah ke luar resin, dan perbezaan kepekatan ion antara larutan di dalam dan di luar resin membentuk tekanan osmotik terbalik. Di bawah tindakan tekanan osmosis terbalik, air terus memasuki resin untuk membentuk hidrogel. Pada masa yang sama, struktur rangkaian silang silang dan ikatan hidrogen resin itu sendiri mengehadkan pengembangan gel tanpa had. Apabila air mengandungi sedikit garam, tekanan osmotik songsang akan berkurangan, dan pada masa yang sama, disebabkan oleh kesan perisai ion kaunter, rantai polimer akan mengecut, mengakibatkan penurunan besar dalam kapasiti penyerapan air. damar itu. Secara amnya, kapasiti penyerapan air resin penyerap super dalam larutan NaCl 0.9% hanya kira-kira 1/10 daripada air ternyahion. Penyerapan air dan pengekalan air adalah dua aspek masalah yang sama. Lin Runxiong et al. membincangkannya dalam termodinamik. Di bawah suhu dan tekanan tertentu, resin penyerap super boleh menyerap air secara spontan, dan air memasuki resin, mengurangkan entalpi bebas keseluruhan sistem sehingga ia mencapai keseimbangan. Jika air keluar dari resin, meningkatkan entalpi bebas, ia tidak kondusif untuk kestabilan sistem. Analisis haba pembezaan menunjukkan bahawa 50% daripada air yang diserap oleh resin penyerap super masih tertutup dalam rangkaian gel melebihi 150°C. Oleh itu, walaupun tekanan dikenakan pada suhu biasa, air tidak akan terlepas daripada resin penyerap super, yang ditentukan oleh sifat termodinamik resin penyerap super.

Lain kali, beritahu tujuan khusus SAP.


Masa siaran: Dis-08-2021