Permiteți-mi să vă prezint SAP-ul care vă interesează cel mai mult recent! Polimerul superabsorbant (SAP) este un nou tip de material polimeric funcțional. Are o funcție ridicată de absorbție a apei, absoarbe apă de câteva sute până la câteva mii de ori mai grea decât sine și are performanțe excelente de retenție a apei. Odată ce absoarbe apa și se umflă într-un hidrogel, este dificil să o separe chiar dacă este sub presiune. Prin urmare, are o gamă largă de utilizări în diverse domenii, cum ar fi produsele de igienă personală, producția industrială și agricolă și ingineria civilă.
Rășina superabsorbantă este un tip de macromolecule care conțin grupări hidrofile și structură reticulată. A fost produsă inițial de Fanta și alții prin grefarea amidonului cu poliacrilonitril și apoi saponificare. Conform materiilor prime, există serii de amidon (grefat, carboximetilat etc.), serii de celuloză (carboximetilată, grefată etc.), serii de polimeri sintetici (acid poliacrilic, alcool polivinilic, serii de polioxietilenă etc.) în mai multe categorii. Comparativ cu amidonul și celuloza, rășina superabsorbantă cu acid poliacrilic are o serie de avantaje, cum ar fi costul de producție redus, procesul simplu, eficiența ridicată a producției, capacitatea mare de absorbție a apei și durata lungă de valabilitate a produsului. A devenit în prezent un punct de interes pentru cercetare în acest domeniu.
Care este principiul acestui produs? În prezent, acidul poliacrilic reprezintă 80% din producția mondială de rășini superabsorbante. Rășina superabsorbantă este, în general, un electrolit polimeric care conține un grup hidrofil și o structură reticulată. Înainte de a absorbi apa, lanțurile polimerice sunt apropiate unul de celălalt și încurcate, reticulându-se pentru a forma o structură de rețea, astfel încât să se realizeze fixarea generală. În contact cu apa, moleculele de apă pătrund în rășină prin acțiune capilară și difuzie, iar grupările ionizate de pe lanț sunt ionizate în apă. Datorită repulsiei electrostatice dintre aceiași ioni de pe lanț, lanțul polimeric se întinde și se umflă. Datorită cerinței de neutralitate electrică, contraionii nu pot migra spre exteriorul rășinii, iar diferența de concentrație de ioni dintre soluția din interiorul și exteriorul rășinii formează o presiune osmotică inversă. Sub acțiunea presiunii de osmoză inversă, apa pătrunde în continuare în rășină pentru a forma un hidrogel. În același timp, structura de rețea reticulată și legăturile de hidrogen ale rășinii în sine limitează expansiunea nelimitată a gelului. Când apa conține o cantitate mică de sare, presiunea osmotică inversă va scădea și, în același timp, datorită efectului de ecranare al contraionului, lanțul polimeric se va contracta, rezultând o scădere semnificativă a capacității de absorbție a apei de către rășină. În general, capacitatea de absorbție a apei a rășinii superabsorbante în soluție de NaCl 0,9% este de doar aproximativ 1/10 din cea a apei deionizate. Absorbția și retenția de apă sunt două aspecte ale aceleiași probleme. Lin Runxiong și colab. le-au discutat în termodinamică. Sub o anumită temperatură și presiune, rășina superabsorbantă poate absorbi apa spontan, iar apa pătrunde în rășină, reducând entalpia liberă a întregului sistem până când acesta atinge echilibrul. Dacă apa iese din rășină, crescând entalpia liberă, acest lucru nu este propice pentru stabilitatea sistemului. Analiza termică diferențială arată că 50% din apa absorbită de rășina superabsorbantă este încă închisă în rețeaua de gel peste 150°C. Prin urmare, chiar dacă se aplică presiune la temperatură normală, apa nu va ieși din rășina superabsorbantă, ceea ce este determinat de proprietățile termodinamice ale rășinii superabsorbante.
Data viitoare, spuneți care este scopul specific al SAP.
Data publicării: 08 dec. 2021