超强吸水高分子材料综述课件.ppt

Super Absorbent Polymer,超强吸水高分子材料,超强吸水高分子材料(Super Absorbent Polymer简称SAP)也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物，是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。,超强吸水高分子材料综述,既然安上super这个头衔,那我们就要看看它们和传统吸水材料的区别何在了_,V.S,普通吸水材料,SAP,超强吸水高分子材料综述,吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍。,SAP优点,吸水前,吸水后,超强吸水高分子材料综述,SAP优点,保水能力高:即使受压也不易失水,观看保水能力演示,超强吸水高分子材料综述,既然有如此多的优点，那么是否也有一样多的用途呢？,？,超强吸水高分子材料综述,SAP的用途广泛:,女性卫生用品,医用吸水胶布,用途,超强吸水高分子材料综述,用途,植物养护泥,各式吸潮剂,超强吸水高分子材料综述,SAP是怎样吸水的？,？,一、吸 水 原 理,1.吸 水 实 质,化学吸附,物理吸附,棉花、纸张、海绵等。,毛细管的吸附原理。有压力时水会流出。,通过化学键的方式把水和亲水性物质结合在一起成为一个整体。加压也不能把水放出。,阶段2,吸水树脂的离子型网络,2.SAP的吸水原理,网络内外产生渗透压,水份进一步渗入.,阶段1,较慢。通过毛细管吸附和分散作用吸水。,水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用,亲水基团离解,离子之间的静电排斥力使树脂的网络扩张。,交联点,（内）,（外）,随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静电排斥,最终达到吸水平衡。,阶段3,吸水剂微球吸水过程的体积变化示意图,SAP有哪些种类？,？,二、分 类,纯合成高分子,天然高分子加工产物,制造SAP的原料是怎样的？,？,合成系超高吸水高分子材料,目前主要分为聚丙烯酸（盐），聚乙烯醇两大类。其中，聚丙烯酸（盐）类的研究最多，产量最大。,三、基本结构,线型聚丙 烯 酸 结构示意图,合成系超高吸水高分子材料,80年代我国开始了对淀粉系高吸水性树脂的研究。,超强吸水剂的研究起源于淀粉系，美国北方农业省研究所从淀粉接枝丙烯精开始，接着于1966年完成该项研究，并投入生产。,淀粉系超高吸水高分子材料,直链淀粉,支链淀粉,淀粉结构,纤维素系超高吸水高分子材料,纤维素结构,SAP的结构怎样？,？,四、SAP结构,主链或侧链上含有亲水性基团，如-3、-、-2、-等 吸水能力：-3-2-,低交联度的三维网络。网络的骨架可以是淀粉、纤维素等天然高分子，也可以是合成树脂(如聚丙烯酸类）。,从化学结构看：,从物理结构看：,从微观结构看：,因其合成体系不同而呈现多样性：,淀粉接枝丙烯酸呈海岛型结构,纤维素接枝丙烯酰胺呈峰窝型结构.,部分水解的聚丙烯酞胺树脂则呈粒状结构,淀粉聚丙烯酸钠接枝聚合物模型图,微观结构,多孔网状结构,什么是是引发剂、交联剂？,？,四、合成高吸水分子中一些重要术语,接枝共聚反应的详细过程是怎样的？,？,纤维素接枝共聚反应过程,纤维素接枝共聚反应过程,糊化,离心中和,粉碎,淀粉与丙稀腈制造实例,调PH 干燥,超强吸水高分子材料综述,优点,用途,一、吸 水 原 理,二、分类,三、基本结构,四、SAP结构,五、合成高吸水分子中一些重要术语,六、接枝共聚反应实例,制造SAP的新方法微波法,高效节能，无环境污染加热速度快、均匀、有选择性、无滞后效应,纸浆纤维,单体丙烯酸,THANK YOU！,