❶ 高吸水树脂的简介
高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前,高分子链相互靠拢缠在一起,彼此交联成网状结构,从而达到整体上的紧固。与水接触时,水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中,链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求,反离子不能迁移到树脂外部,树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中,形成水凝胶。
同时,树脂本身的交联网状结构及氢键作用,又限制了凝胶的无限膨胀。
当水中含有少量盐类时,反渗透压降低,同时由于反离子的屏蔽作用,使高分子链收缩,导致树脂的吸水能力大大下降。通常,高吸水树脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去离子水中的1/10左右。
吸水和保水是一个问题的两个方面,林润雄等对此进行了热力学探讨。在一定温度和压力下,高吸水树脂能自发地吸水,水进入树脂中,使整个体系的自由焓降低,直到平衡。若水从树脂中逸出,使自由焓升高,则不利于体系的稳定。差热分析表明,高吸水树脂吸收的水在150°C以上仍有50%封闭在凝胶网络中。因此,常温下即使施加压力,水也不会从高吸水树脂中逸出,这是由高吸水树脂的热力学性质决定的。 高吸水聚合物用途广泛,应用前景非常广阔。目前其主要用途仍然是卫生用品,约占市场总量的70%左右。由于聚丙烯酸钠高吸水树脂吸水能力很大,并具有优异的保水性能,所以作为土壤保水剂在农业、林业方面应用范围很广。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸钠,就能提高某些豆类的发芽率和豆苗的抗旱能力,使土壤的透气性能增强。另外,由于高吸水树脂的亲水性及优良的防雾性和抗结露性能,所以又可作为新的包装材料。利用高吸水聚合物独特性能制成的包装薄膜可有效地保持食品鲜度。在化妆品中加入少量的高吸水聚合物,还可使其乳液粘度增大,是一种理想的增稠剂。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有机溶剂的特点,在工业上又可作为脱水剂。
由于高吸水聚合物具有无毒、对人体无刺激性、无副反应、不引起血液凝固等特点,近年来,已被广泛应用于医药领域。例如,用于含水量大、使用舒适的外用软膏;生产能吸收手术及外伤出血和分泌液,并可防止化脓的医用绷带及棉球;制造能使水分和药剂通过而微生物不能透过的抗感染性人造皮肤等。 随着科学技术的发展,环境保护已越来越受到人们的关注。如果将高吸水聚合物装入到一个可溶于污水的袋中,并将此袋浸入污水中,当袋子被溶解后,高吸水聚合物就可迅速地吸收液体而使污水固体化。
在电子工业中,高吸水聚合物还可用作湿度传感器、水分测量传感器及漏水检测器等。高吸水聚合物可作为重金属离子吸附剂及吸油材料等。
总之,高吸水聚合物是一种用途非常广泛的高分子材料,大力开发高吸水聚合物树脂具有巨大的市场潜力。今年在我国北方大部分地区干旱少雨的情况下,如何进一步推广和使用高吸水聚合物,是摆在农业和林业科技工作者面前的一项迫切任务。在西部大开发战略实施过程中,在改良土壤的工作中,大力开发和应用高吸水聚合物的多种实用功能,具有现实的社会效益和潜在的经济效益。
❷ 用水泡大的海洋生物球(泡大珠)原理是什么
泡大珠学名猛尺叫高吸水性树脂,高吸水性树脂是新开发的一种含有强亲水性基团并具有一定交联度的功能性高分子材料。这些树脂不溶于水,也不溶于有机溶剂,能吸收数百倍至数千倍于自身重量的水,而且保水性强,即使加压水也不会被挤出。
如淀粉接枝丙烯酸盐类、高取代度交联羧甲基纤维素、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物等,一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分,最高的吸水率可达1000倍以上,一般作为医用材料,如尿布、卫生巾等,工业上亦用作堵漏材料。
(2)高吸水树脂实现原理扩展阅读
高吸水性树脂的用途:
高分子吸水树脂,为网状高分子无毒聚合物,有极强的吸水性能。
1、医疗卫生:卫生巾,尿垫,尿裤,医用床垫,吸水纸,缓释性药物,膏,水袋等。
2、农业和园林:种子包衣,拌种育苗。
3、工业:止水膨胀橡胶,吸水防污涂料,防静电涂料,油田堵水及油水分离,光缆
用阻胶带及缆膏,混凝土的养护等。
4、食枝晌高品工业用吸水剂,水果和蔬菜的保鲜剂。
❸ 纸尿裤,卫生巾里的高吸水性树脂是什么东东
一种吸水高分子材料,吸水率高~高分子材料有天然和人工合成区分~
❹ 高分子吸水树脂吸水原理是
高分子吸水剂树脂,是一种有机高分子聚合物,它的分子结构中
有网状分子链版。吸水剂遇到权水以后立即发生电解,离解为带正电和负电的离子,这种带正电和负电的离子和水有强烈的亲合作用,因而使其具有极强的吸水性和保水性,能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水。吸水后膨胀为水凝胶。
❺ 高分子吸水树脂的原理
—CH2=CH-COOH + NaOH → —CH2=CH-COONa+H2O
n(—CH2=CH-COONa)→[-CH2-CH(COONa)]n
聚丙烯酸钠→ 架桥成网络结构
内部离子浓度较外部高,造成渗回透压。答
SAP具有三次元的交联架桥,可抑制扩张的现象,即产生了高吸水性树脂的吸水力。
❻ 树脂为什么能吸水
世界上吸水本领最大的要数海绵。但现在人们已合成出一种吸水性胜过海绵的高分子材料,称为高吸水性树脂,其吸水量可达自身重量的500—3000倍。
这是一种神奇的白色粉末,每颗高分子树脂微粒,就像一个小小的蓄水池。把它们撒到干旱少雨的沙漠地,能在夜间汲取从地下渗上来的水分。如果预先拌好肥料和水,就能在沙漠地区栽培农作物。用它做尿布,吸水好,又卫生。用来做卫生棉、清洁餐巾,更受人们欢迎。这种高吸水性树脂没有毒性,它和药物、化妆品混在一起,药物会缓慢地释放出来,延长药效。用它做成水果的包装袋,新鲜水果就能长久保鲜。
高吸水性树脂的吸水本领,在于聚合物中有许多能吸引住水的“基团”,它像一双双能拉住水分子的“手”一样。当整个大分子上的“手”拉住了许许多多的水分子后,一颗白色的粉末,变成了一个“吃饱”水的小水球。
这种神奇的粉末,有的是用淀粉、纤维素天然高分子为骨架,通过接枝共聚的方法制造的;有的是用化学合成方法制造的;还有的是用腈纶废丝综合利用得到的。延展性最佳的金属
国际市场上通常以黄金代表货币价值。其实,黄金还具有很多优良特性,如不氧化和不容易与其他元素构成化合物,以及具有其他金属无可比拟的延展性,因而应用于工业和尖端科学技术方面。
人们利用黄金优良的延展性,把它锤打成极薄的金箔。最薄的金箔可薄至0.116~0.127微米。将23~26张极薄的金箔叠置起来,其总厚度刚与蝉翼最薄处相当,可见用“薄如蝉翼”来形容还是远远不够的。
手工锤锻加工的金箔因厚度不匀和有微孔,主要供装饰之用,称包金。如河北藁城商代中期遗址和安阳殷墟,都出土过装饰用金箔。随着生产技术的发展,金箔愈打愈薄,装饰用时,就只需将金箔粘贴到织物、皮革、纸张、器物或建筑物表面,既节省了黄金,又获得金光闪亮、永不锈蚀的装饰效果。
金箔对于红外线的反射率高达98.4%,如果用特殊工艺加工成不同厚度的金箔,看上去就会有各种不同的颜色。这种特殊的性能已应用在红外线探测器和反导弹技术上。
❼ 高吸水性树脂为什么能大量吸收和保存水分呢
高吸水性来树脂是以淀粉和丙自烯酸盐为原料制成的一种吸水性很强的聚合物,它能吸收相当于自身重量的500~1000倍的水分,而且保存水的能力也特别强,即使用力挤压,依然滴水不漏,真可称得上是位“吸水大王”。
这种树脂为什么能大量吸收和保存水分呢?原因就在于树脂中含有像藤条一样的高分子链。在吸水前,这些呈紧密固体状的高分子长链,相互缠绕卷曲,并在一部分链之间形成相互交错的网状结构;遇到水时,在网状结构中的离子由于带电荷相同,便互相排斥,结果就将高分子链充分地扩展开了。也就是说,这时的网状结构好像一个拉开的大网兜,因而可以吸收和储存大量的水分。
❽ 那种泡在水里能长大的小球是根据什么原理制成的
根据物体吸水率与物体的密度,形状,颗粒大小,以及参入的缓和剂可以减缓吸水速度等原理制成,主要是控制吸水的速度,延缓达到最大吸水膨胀体积的时间,让人看起来是慢慢长大的。
❾ 高分子吸水树脂吸水原理是
吸水剂遇水立即发生电解离解带正电和负电离子种带正电和负电离子和水有强烈亲合作用因而使其具有极强吸水性和保水性能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍水吸水膨胀水凝胶
❿ 高吸水性树脂为什么能大量吸水并保水
高吸水性树脂为抄什么能大量吸水并保水
相似相溶原理.简单来说,亲水基团是极性的,会溶于极性溶剂水;亲油基团是非极性的,溶于非极性的油.
水分子间有较强的氢键,水分子既可以为生成氢键提供氢原子,又因其中氧原子上有孤对电子能接受其它分子提供的氢原子,氢键是水分子间的主要结合力.所以,凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子,均和水“结构相似”.如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(酰胺)等.当然上述物质中R基团的结构与大小对在水中溶解度也有影响.如醇:R—OH,随R基团的增大,分子中非极性的部分增大,这样与水(极性分子)结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降.
亲油往往是长链的有机基团.疏水效应起源于热容变化和熵,疏水分子表面使水变得更“像冰”,因为空穴的形成迫使水的接触.所以疏水分子簇集造成表面积减小,释放出了一些水分子,带来了有利的熵,降低了体系能量.热容变化也是一个有利因素.还有一点,水和水有强烈的作用,有机物破坏了这一作用,就迫使水更强烈的和水作用,有机物更强烈的和有机物作用.