Hadd mutassam be azt a szuperabszorbens polimert (SAP), amelyik mostanában a leginkább felkeltette az érdeklődését! A szuperabszorbens polimer (SAP) egy új típusú funkcionális polimer anyag. Magas nedvszívó képességgel rendelkezik, amely több százszor, sőt több ezerszer nehezebb vizet is elnyel, és kiváló vízvisszatartó képességgel rendelkezik. Miután felszívja a vizet és hidrogellé duzzad, nehéz elválasztani, még nyomás alatt is. Ezért széles körben felhasználható különböző területeken, például személyi higiéniai termékekben, ipari és mezőgazdasági termelésben, valamint mélyépítésben.
A szuperabszorbens gyanta egyfajta makromolekula, amely hidrofil csoportokat és térhálós szerkezetet tartalmaz. Először a Fanta és mások állították elő keményítő és poliakrilnitril oltásával, majd elszappanosításával. A nyersanyagok szerint többféle kategóriába sorolhatók keményítő sorozatok (oltott, karboximetilezett stb.), cellulóz sorozatok (karboximetilezett, oltott stb.), szintetikus polimer sorozatok (poliakrilsav, polivinil-alkohol, polioxietilén sorozat stb.). A keményítővel és a cellulózzal összehasonlítva a poliakrilsav szuperabszorbens gyanta számos előnnyel rendelkezik, mint például az alacsony előállítási költség, az egyszerű eljárás, a magas termelési hatékonyság, a nagy vízfelvételi képesség és a hosszú eltarthatóság. Jelenleg a terület kutatási központjává vált.
Mi ennek a terméknek az elve? Jelenleg a poliakrilsav a világ szuperabszorbens gyantagyártásának 80%-át teszi ki. A szuperabszorbens gyanta általában egy hidrofil csoportot és térhálós szerkezetet tartalmazó polimer elektrolit. A víz elnyelése előtt a polimer láncok közel vannak egymáshoz, összefonódnak és térhálósodnak, hogy hálózati szerkezetet képezzenek, így biztosítva a teljes rögzítést. Vízzel érintkezve a vízmolekulák kapilláris hatás és diffúzió révén behatolnak a gyantába, és a láncon lévő ionizált csoportok ionizálódnak a vízben. A láncon lévő azonos ionok közötti elektrosztatikus taszítás miatt a polimer lánc megnyúlik és megduzzad. Az elektromos semlegesség követelménye miatt az ellenionok nem tudnak a gyanta külsejére vándorolni, és a gyantán belüli és kívüli oldat ionkoncentrációjának különbsége fordított ozmotikus nyomást hoz létre. A fordított ozmózis nyomása alatt a víz tovább jut a gyantába, hidrogelt képezve. Ugyanakkor a gyanta térhálós hálózati szerkezete és hidrogénkötése korlátozza a gél korlátlan tágulását. Amikor a víz kis mennyiségű sót tartalmaz, a fordított ozmotikus nyomás csökken, és ugyanakkor az ellenion árnyékoló hatása miatt a polimer lánc összezsugorodik, ami a gyanta vízabszorpciós kapacitásának jelentős csökkenését eredményezi. Általában a szuperabszorbens gyanta vízabszorpciós kapacitása 0,9%-os NaCl-oldatban csak körülbelül 1/10-e az ioncserélt vízének. A vízabszorpció és a vízvisszatartás ugyanazon probléma két aspektusa. Lin Runxiong és munkatársai a termodinamikában tárgyalták őket. Bizonyos hőmérséklet és nyomás alatt a szuperabszorbens gyanta spontán módon képes vizet abszorbeálni, és a víz belép a gyantába, csökkentve a teljes rendszer szabad entalpiáját, amíg el nem éri az egyensúlyi állapotot. Ha víz távozik a gyantából, növelve a szabad entalpiát, az nem segíti elő a rendszer stabilitását. A differenciális termikus analízis azt mutatja, hogy a szuperabszorbens gyanta által abszorbeált víz 50%-a 150°C felett még mindig a gélhálózatban van bezárva. Ezért még normál hőmérsékleten történő nyomás alkalmazása esetén sem fog víz távozni a szuperabszorbens gyantából, amit a szuperabszorbens gyanta termodinamikai tulajdonságai határoznak meg.
Legközelebb mondd el az SAP konkrét célját.
Közzététel ideje: 2021. dec. 8.