Déixame presentarche o polímero superabsorbente (SAP) que máis che interesa ultimamente! O polímero superabsorbente (SAP) é un novo tipo de material polimérico funcional. Ten unha alta función de absorción de auga que absorbe auga de centos a miles de veces máis pesada ca el mesmo, e ten un excelente rendemento de retención de auga. Unha vez que absorbe auga e se infla nun hidroxel, é difícil separala mesmo se está presurizada. 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 superabsorbente é un tipo de macromoléculas que conteñen grupos hidrófilos e unha estrutura reticulada. Foi producida por primeira vez por Fanta e outros enxertando amidón con poliacrilonitrilo e despois saponificando. Segundo as materias primas, existen series de amidón (enxertado, carboximetilado, etc.), series de celulosa (carboximetilada, enxertada, etc.), series de polímeros sintéticos (ácido poliacrílico, alcohol polivinílico, series de polioxietileno, etc.) en varias categorías. En comparación co amidón 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 de produción, a forte capacidade de absorción de auga e a longa vida útil do produto. Converteuse no punto de referencia actual da investigación neste campo.
Cal é o principio deste produto? Na actualidade, o ácido poliacrílico representa o 80 % da produción mundial de resinas superabsorbentes. A resina superabsorbente é xeralmente un electrolito polimérico que contén un grupo hidrófilo e unha estrutura reticulada. Antes de absorber auga, as cadeas poliméricas están próximas entre si e entrelazadas, reticuladas para formar unha estrutura de rede, para lograr a fixación xeral. Cando entran en contacto coa auga, as moléculas de auga penetran na resina por capilaridade e difusión, e os grupos ionizados da cadea ionízanse na auga. Debido á repulsión electrostática entre os mesmos ións da cadea, a cadea polimérica estírase e ínchase. Debido ao requisito de neutralidade eléctrica, os contraións non poden migrar 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 máis na resina para formar un hidroxel. Ao mesmo tempo, a estrutura de rede reticulada e as pontes de hidróxeno da propia resina limitan a expansión ilimitada do xel. Cando a auga contén unha pequena cantidade de sal, a presión osmótica inversa diminúe e, ao mesmo tempo, debido ao efecto de protección do contraión, a cadea de polímero contraese, o que resulta nunha gran diminución da capacidade de absorción de auga da resina. En xeral, a capacidade de absorción de auga da resina superabsorbente en solución de NaCl ao 0,9 % é só aproximadamente 1/10 da da auga desionizada. A absorción e a retención de auga son dous aspectos do mesmo problema. Lin Runxiong et al. analizáronos en termodinámica. Baixo unha determinada temperatura e presión, a resina superabsorbente pode absorber auga espontaneamente e a auga entra na resina, reducindo a entalpía libre de todo o sistema ata que alcanza o equilibrio. Se a auga escapa da resina, aumentando a entalpía libre, non favorece a estabilidade do sistema. A análise térmica diferencial mostra que o 50 % da auga absorbida pola resina superabsorbente aínda está encerrada na rede de xel por riba dos 150 °C. Polo tanto, mesmo se se aplica presión a temperatura normal, a auga non escapará da resina superabsorbente, o que está determinado polas propiedades termodinámicas da resina superabsorbente.
A próxima vez, dille cal é o propósito específico de SAP.
Data de publicación: 08-12-2021