高吸水性樹脂最新版PPT.ppt

1、高吸水性樹脂材料,組員： 徐敏珊 30320082200068 薛 娜 30320082200071 許國云 30320082200070 姜 玲 30320082200023 鐘鳳容 30320082200094 莊靜雯 30320082200097,Super Absorbent Polymer,高分子化學小組報告 目錄,高親水性樹脂 一、報告摘要,高吸水性樹脂是一種新型的功能高分子材料, 由于它能吸收自身質(zhì)量幾百至上千倍的水, 且吸水膨脹后生成的凝膠具有優(yōu)良的保水性。因而在生理衛(wèi)生用品、土木建筑、食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面具有廣闊的應用前景。 淀粉系高吸水性材料，主要是指以淀粉為骨架，通過與

2、其他單體接枝共聚形成的一類高分子材料。目前纖維素系高吸水性材料發(fā)展迅速，產(chǎn)品種類和應用領域不斷擴大，已成為高吸水性材料的主要產(chǎn)品之一。 本報告介紹了高吸水性樹脂的應用前景、吸水機理以及制備方法, 并對高吸水性樹脂的存在的一些不足及可發(fā)展方向進行概述。,高親水性樹脂 二、應用前景,家居裝修、裝飾： 通過合理使用高吸水性材料, 達到有效調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境, 降低能耗的目的。,SAP的用途廣泛:,女性衛(wèi)生用品,醫(yī)用吸水膠布,用途,超強吸水高分子材料,用途,植物養(yǎng)護泥,各式吸潮劑,超強吸水高分子材料,高親水性樹脂 三、吸水原理,較慢。通過毛細管吸附和分散作用吸水。,隨著吸水量的增大,網(wǎng)絡內(nèi)外的滲透壓差趨向于

3、零;而網(wǎng)絡擴張的同時,其彈性收縮力也在增加,逐漸抵消陰離子的靜電排斥,最終達到吸水平衡。,水分子通過氫鍵與樹脂的親水基團作用, 親水基團離解, 離子之間的靜電排斥力使 樹脂的網(wǎng)絡擴張。,Company Logo,網(wǎng)絡內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，水分進一步滲入,高親水性樹脂 三、吸水原理,（外）,交聯(lián)點,（內(nèi)）,吸水劑微球吸水過程 的體積變化示意圖,高吸水性樹脂 四、制備,分類,高親水性樹脂,淀粉系超高吸水高分子材料,直鏈淀粉,支鏈淀粉,淀粉結(jié)構(gòu),超強吸水劑的研究起源于淀粉系,通過化學或高能射線輻照方法活化淀粉大分子，使所希望的低聚物成為一個“支鏈狀”接到淀粉大分子上。接枝變性淀粉的結(jié)構(gòu)與原淀粉有較大差異，

4、不僅具有淀粉的主鏈結(jié)構(gòu)，還具有一定聚合度接枝支鏈結(jié)構(gòu)，此為第三代變性淀粉. 淀粉的接枝共聚是通過自由基反應來實現(xiàn)的。 常用引發(fā)劑：硫酸亞鐵胺、過硫酸銨、雙氧水、硝酸鈰鹽等,高親水性樹脂,接枝淀粉,合成系-淀粉接枝聚合反應常為3個階段,第一階段 鏈的引發(fā) 第一步先在淀粉鏈上形成自由基 第二步由自由基引發(fā)單體 以硝酸鈰銨引發(fā)劑為例：,高親水性樹脂,高親水性樹脂,若用M表示人工高分子單體，在與具有自由基的淀粉相遇時，產(chǎn)生接枝反應： 例如：M 為丙烯酸或丙烯腈,高親水性樹脂,第二階段為鏈增長階段 由于自由基的轉(zhuǎn)移使支鏈端部一直保留自由基， 因此鏈式反應得以繼續(xù)下去。 這樣就形成了n 個單體聚合成的側(cè)鏈

5、。,高親水性樹脂,第三階段為鏈的終止 隨著反應不斷進行，支鏈數(shù)目及其長度不斷增加。 單體濃度不斷降低，自由基相互碰頭的機會也越來 越多，增長的活性鏈頭端有單獨電子，當兩個自由 基相遇時，單獨電子消失而使鏈終止。,淀粉聚丙烯酸鈉接枝聚合物模型圖,微觀結(jié)構(gòu),多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),糊化,離心中和,粉碎,淀粉與丙稀腈制造實例,調(diào)PH 干燥,纖維素結(jié)構(gòu),纖維素系超高吸水高分子,高吸水性樹脂,纖維素改性高吸水性樹脂的兩種形式,一種是纖維素與一氯醋酸反應引入羧甲基后用交聯(lián)劑交聯(lián)而成的產(chǎn)物； 另一種是由纖維素與親水性單體接枝共聚產(chǎn)物。 纖維素改性高吸水性樹脂的吸水倍率較低，同時亦存在易受細菌的分解失去吸水、保水能力的

6、缺點。,纖維素接枝共聚反應過程,高吸水性樹脂,高吸水性樹脂,高吸水性樹脂,合成系高親水性 樹脂制備,聚丙烯酸鹽類,聚丙烯腈 水解物,醋酸乙烯酯共聚物,改性聚 乙烯醇類,（1）聚丙烯酸鹽類 目前生產(chǎn)最多的一類合成高吸水性樹脂， 由丙烯酸或其鹽類與具有二官能度的單體共聚而成。 制備方法有溶液聚合后干燥粉碎和懸浮聚合兩種。 吸水倍率較高，一般均在千倍以上。,合成系高吸水性樹脂,（2）聚丙烯腈水解物 將聚丙烯腈用堿性化合物水解，再經(jīng)交聯(lián)劑交聯(lián)，即得高吸水性樹脂。如將廢晴綸絲水解后用氫氧化鈉交聯(lián)的產(chǎn)物即為此類。 由于氰基的水解不易徹底，產(chǎn)品中親水基團含量較低，故吸水倍率不太高，一般在5001000倍左右

7、。,合成系高吸水性樹脂,（3）醋酸乙烯酯共聚物 將醋酸乙烯酯與丙烯酸甲酯進行共聚，然后將產(chǎn)物用堿水解后得到乙烯醇與丙烯酸鹽的共聚物，不加交聯(lián)劑即可成為不溶于水的高吸水性樹酯。 在吸水后有較高的機械強度，適用范圍較廣。,合成系高吸水性樹脂,合成系高親水性樹脂 （4）改性聚乙烯醇類 由聚乙烯醇與環(huán)狀酸酐反應而成，不需外加交聯(lián)劑即可成為不溶于水的產(chǎn)物。由日本可樂麗公司首先開發(fā)成功， 吸水倍率為150400倍，雖吸水能力較低，但初期吸水速度較快，耐熱性和保水性都較好，故是一類適用面較廣的高吸水性樹脂。,Company Logo,存在問題與發(fā)展方向目前,國內(nèi)吸水性材料仍面臨種類少,成本高的問題,使得其應用范圍受到限制。 結(jié)合該材料的特點和我國的具體狀況,高吸水性材料應該著重向以下幾個方面發(fā)展。(1)拓