Primeira charla: Polímero absorbente do soporte

Déixeme introducir a SAP que estás máis interesado recentemente en Polymer Super Absorbent (SAP) é un novo tipo de material de polímero funcional. Ten unha función de absorción de auga elevada que absorbe a auga varios centos a varias miles de veces máis pesada que si mesmo e ten un excelente rendemento de retención de auga. Unha vez que absorbe a auga e se incha nun hidrogel, é difícil separar a auga aínda que se presione. Polo tanto, ten unha ampla gama de usos en varios campos como produtos de hixiene persoal, produción industrial e agrícola e enxeñaría civil.

A resina super absorbente é unha especie de macromoléculas que conteñen grupos hidrofílicos e estrutura reticulada. Foi producido por primeira vez por Fanta e outros enxertando almidón con poliacrilonitrilo e logo saponificando. Segundo as materias primas, hai series de amidón (enxertadas, carboximetiladas, etc.), serie de celulosa (carboximetilada, enxertada, etc.), serie de polímeros sintéticos (ácido poliacrílico, alcohol polivinil, serie de etileno de polios, etc.) en varias categorías. En comparación co almidón e a celulosa, a resina superabsorbente de ácido poliacrílico ten unha serie de vantaxes como o baixo custo de produción, o proceso sinxelo, a alta eficiencia da produción, a forte capacidade de absorción de auga e a longa vida útil do produto. Converteuse no punto de investigación actual de investigación neste campo.

Cal é o principio deste produto? Na actualidade, o ácido poliacrílico representa o 80% da produción de resinas super absorbentes do mundo. A resina super absorbente é xeralmente un electrólito polímero que contén un grupo hidrófilo e unha estrutura reticulada. Antes de absorber a auga, as cadeas de polímeros están preto entre si e enredadas xuntas, reticuladas para formar unha estrutura de rede, para conseguir a fixación global. Cando están en contacto coa auga, as moléculas de auga penetran na resina mediante acción capilar e difusión, e os grupos ionizados na cadea están ionizados na auga. Debido á repulsión electrostática entre os mesmos ións da cadea, a cadea de polímero esténdese e incha. Debido á esixencia de neutralidade eléctrica, os contadores non poden migrar cara ao exterior da resina e a diferenza de concentración de ións entre a solución dentro e fóra da resina forma unha presión osmótica inversa. Baixo a acción da presión de osmose inversa, a auga entra aínda máis na resina para formar un hidrogel. Ao mesmo tempo, a estrutura de rede reticulada e a unión de hidróxeno da resina limitan a expansión ilimitada do xel. Cando a auga contén unha pequena cantidade de sal, a presión osmótica inversa diminuirá e, ao mesmo tempo, debido ao efecto de blindaje do contador, a cadea de polímeros reducirase, dando lugar a unha gran diminución da capacidade de absorción da auga da resina. Xeralmente, a capacidade de absorción de auga de resina super absorbente en solución de NaCl do 0,9% é só aproximadamente 1/10 da de auga desionizada. A absorción de auga e a retención de auga son dous aspectos do mesmo problema. Lin Runxiong et al. discutíunos en termodinámica. Baixo unha certa temperatura e presión, a resina super absorbente pode absorber a auga espontaneamente e a auga entra na resina, reducindo a entalpía libre de todo o sistema ata alcanzar o equilibrio. Se a auga escapa da resina, aumentando a entalpía libre, non é propicio para a estabilidade do sistema. A análise térmica diferencial demostra que o 50% da auga absorbida pola resina super absorbente aínda está pechada na rede de xel por encima dos 150 ° C. Polo tanto, aínda que se aplique a presión a temperatura normal, a auga non escapará da resina super absorbente, que está determinada polas propiedades termodinámicas da resina super absorbente.

A próxima vez, Tel o propósito específico de SAP.


Tempo de publicación: decembro do 08-2021