Дозволите ми да вам представим САП за који сте у последње време више заинтересовани! Супер упијајући полимер (САП) је нова врста функционалног полимерног материјала. Има високу функцију апсорпције воде која апсорбује воду неколико стотина до неколико хиљада пута тежу од себе и има одличне перформансе задржавања воде. Једном када упије воду и набубри у хидрогел, тешко је одвојити воду чак и ако је под притиском. Због тога има широку примену у разним областима као што су производи за личну хигијену, индустријска и пољопривредна производња и грађевинарство.
Супер упијајућа смола је врста макромолекула која садржи хидрофилне групе и умрежену структуру. Прво су га произвели Фанта и други калемљењем скроба полиакрилонитрилом, а затим сапонификацијом. Према сировинама, разликују се серије скроба (калемљени, карбоксиметиловани итд.), серије целулозе (карбоксиметиловане, калемљене итд.), серије синтетичких полимера (полиакрилна киселина, поливинил алкохол, полиокси етилен серије итд.) у неколико категорија. . У поређењу са скробом и целулозом, суперапсорбујућа смола полиакрилне киселине има низ предности као што су ниска цена производње, једноставан процес, висока ефикасност производње, јак капацитет апсорпције воде и дуг век трајања производа. То је постало тренутно жариште истраживања у овој области.
Који је принцип овог производа? Тренутно, полиакрилна киселина чини 80% светске производње супер упијајуће смоле. Супер упијајућа смола је генерално полимерни електролит који садржи хидрофилну групу и умрежену структуру. Пре упијања воде, полимерни ланци су близу један другом и уплетени заједно, умрежени да би формирали мрежну структуру, како би се постигло свеукупно причвршћивање. Када су у контакту са водом, молекули воде продиру у смолу капиларним деловањем и дифузијом, а јонизоване групе на ланцу се јонизују у води. Због електростатичког одбијања између истих јона на ланцу, полимерни ланац се растеже и бубри. Због захтева електричне неутралности, контра јони не могу да мигрирају ка спољашњости смоле, а разлика у концентрацији јона између раствора унутар и изван смоле формира реверзни осмотски притисак. Под дејством притиска реверзне осмозе, вода даље улази у смолу и формира хидрогел. У исто време, умрежена структура мреже и водонична веза саме смоле ограничавају неограничено ширење гела. Када вода садржи малу количину соли, реверзни осмотски притисак ће се смањити, а у исто време, због заштитног ефекта контра јона, полимерни ланац ће се скупити, што резултира великим смањењем капацитета апсорпције воде смола. Генерално, капацитет упијања воде супер упијајуће смоле у 0,9% раствору НаЦл је само око 1/10 од капацитета дејонизоване воде. Апсорпција воде и задржавање воде су два аспекта истог проблема. Лин Рункионг и др. расправљали о њима у термодинамици. Под одређеном температуром и притиском, супер упијајућа смола може спонтано да апсорбује воду, а вода улази у смолу, смањујући слободну енталпију целог система док не достигне равнотежу. Ако вода излази из смоле, повећавајући слободну енталпију, то не доприноси стабилности система. Диференцијална термичка анализа показује да је 50% воде коју апсорбује супер упијајућа смола још увек затворено у гел мрежи изнад 150°Ц. Стога, чак и ако се притисак примени на нормалној температури, вода неће побећи из супер упијајуће смоле, што је одређено термодинамичким својствима супер упијајуће смоле.
Следећи пут наведите специфичну сврху САП-а.
Време поста: 08.12.2021