Naj vam predstavim SAP, ki vas v zadnjem času bolj zanima! Super Absorbent Polymer (SAP) je nova vrsta funkcionalnega polimernega materiala. Ima funkcijo visoke absorpcije vode, ki absorbira vodo, nekaj sto do nekaj tisočkrat težjo od sebe, in odlično zadržuje vodo. Ko absorbira vodo in nabrekne v hidrogel, je težko ločiti vodo, tudi če je pod pritiskom. Zato ima široko paleto uporabe na različnih področjih, kot so izdelki za osebno higieno, industrijska in kmetijska proizvodnja ter gradbeništvo.
Super vpojna smola je vrsta makromolekul, ki vsebujejo hidrofilne skupine in zamreženo strukturo. Prvi so ga proizvajali Fanta in drugi s cepljenjem škroba s poliakrilonitrilom in nato umiljenjem. Glede na surovine obstajajo serije škroba (cepljeni, karboksimetilirani itd.), serije celuloze (karboksimetilirani, cepljeni itd.), serije sintetičnih polimerov (poliakrilna kislina, polivinil alkohol, serija polioksi etilena itd.) v več kategorijah . V primerjavi s škrobom in celulozo ima supervpojna smola poliakrilne kisline vrsto prednosti, kot so nizki proizvodni stroški, preprost postopek, visoka proizvodna učinkovitost, močna sposobnost absorpcije vode in dolg rok trajanja izdelka. Postal je trenutna raziskovalna točka na tem področju.
Kakšno je načelo tega izdelka? Trenutno poliakrilna kislina predstavlja 80 % svetovne proizvodnje supervpojne smole. Super vpojna smola je na splošno polimerni elektrolit, ki vsebuje hidrofilno skupino in zamreženo strukturo. Preden absorbirajo vodo, so polimerne verige tesno druga ob drugi in zapletene skupaj, navzkrižno povezane, da tvorijo mrežno strukturo, da dosežejo celotno pritrditev. Ko so v stiku z vodo, molekule vode prodrejo v smolo s kapilarnim delovanjem in difuzijo, ionizirane skupine na verigi pa se ionizirajo v vodi. Zaradi elektrostatičnega odboja med istimi ioni na verigi se polimerna veriga raztegne in nabrekne. Zaradi zahteve po električni nevtralnosti nasprotni ioni ne morejo migrirati navzven smole, razlika v koncentraciji ionov med raztopino znotraj in zunaj smole pa tvori reverzni osmotski tlak. Pod vplivom tlaka reverzne osmoze voda naprej vstopi v smolo in tvori hidrogel. Hkrati premrežena mrežna struktura in vodikova vez same smole omejujejo neomejeno ekspanzijo gela. Ko voda vsebuje majhno količino soli, se bo reverzni osmotski tlak zmanjšal, hkrati pa se bo zaradi zaščitnega učinka protiionov polimerna veriga skrčila, kar bo povzročilo močno zmanjšanje sposobnosti absorpcije vode smolo. Na splošno je sposobnost absorpcije vode supervpojne smole v 0,9 % raztopini NaCl le približno 1/10 sposobnosti deionizirane vode. Absorpcija in zadrževanje vode sta dva vidika istega problema. Lin Runxiong idr. jih obravnaval v termodinamiki. Pod določeno temperaturo in tlakom lahko supervpojna smola spontano absorbira vodo in voda vstopi v smolo ter zmanjša prosto entalpijo celotnega sistema, dokler ne doseže ravnovesja. Če voda uhaja iz smole in povečuje prosto entalpijo, to ne prispeva k stabilnosti sistema. Diferencialna termična analiza kaže, da je 50 % vode, ki jo absorbira super vpojna smola, še vedno zaprte v mreži gela nad 150 °C. Zato voda ne bo uhajala iz supervpojne smole, tudi če je pritisk uporabljen pri normalni temperaturi, kar določajo termodinamične lastnosti supervpojne smole.
Naslednjič povejte poseben namen SAP-ja.
Čas objave: 8. december 2021