Permeteu-me que us presenti el SAP que més us interessa recentment! El polímer superabsorbent (SAP) és un nou tipus de material polimèric funcional. Té una alta funció d'absorció d'aigua que absorbeix aigua de diversos centenars a diversos milers de vegades més pesada que ell mateix, i té un excel·lent rendiment de retenció d'aigua. Un cop absorbeix aigua i s'infla en un hidrogel, és difícil separar l'aigua fins i tot si està pressuritzada. Per tant, té una àmplia gamma d'usos en diversos camps com ara productes d'higiene personal, producció industrial i agrícola i enginyeria civil.
La resina superabsorbent és un tipus de macromolècules que conté grups hidròfils i una estructura reticulada. Va ser produïda per primera vegada per Fanta i altres mitjançant l'empelt de midó amb poliacrilonitril i després la saponificació. Segons les matèries primeres, hi ha sèries de midó (empeltat, carboximetilat, etc.), sèries de cel·lulosa (carboximetilada, empeltada, etc.), sèries de polímers sintètics (àcid poliacrílic, alcohol polivinílic, sèries de polioxietilè, etc.) en diverses categories. En comparació amb el midó i la cel·lulosa, la resina superabsorbent d'àcid poliacrílic té una sèrie d'avantatges com ara un baix cost de producció, un procés senzill, una alta eficiència de producció, una forta capacitat d'absorció d'aigua i una llarga vida útil del producte. S'ha convertit en el punt de referència actual de la recerca en aquest camp.
Quin és el principi d'aquest producte? Actualment, l'àcid poliacrílic representa el 80% de la producció mundial de resines superabsorbents. La resina superabsorbent és generalment un electròlit polimèric que conté un grup hidròfil i una estructura reticulada. Abans d'absorbir aigua, les cadenes polimèriques estan a prop les unes de les altres i entrellaçades, reticulades per formar una estructura de xarxa, per tal d'aconseguir la fixació general. Quan entren en contacte amb l'aigua, les molècules d'aigua penetren a la resina per acció capil·lar i difusió, i els grups ionitzats de la cadena s'ionitzen a l'aigua. A causa de la repulsió electrostàtica entre els mateixos ions de la cadena, la cadena polimèrica s'estira i s'infla. A causa del requisit de neutralitat elèctrica, els contraions no poden migrar cap a l'exterior de la resina, i la diferència de concentració d'ions entre la solució dins i fora de la resina forma una pressió osmòtica inversa. Sota l'acció de la pressió d'osmosi inversa, l'aigua entra més a la resina per formar un hidrogel. Al mateix temps, l'estructura de xarxa reticulada i l'enllaç d'hidrogen de la resina mateixa limiten l'expansió il·limitada del gel. Quan l'aigua conté una petita quantitat de sal, la pressió osmòtica inversa disminuirà i, alhora, a causa de l'efecte de blindatge del contraió, la cadena de polímer es reduirà, cosa que provocarà una gran disminució de la capacitat d'absorció d'aigua de la resina. Generalment, la capacitat d'absorció d'aigua de la resina superabsorbent en una solució de NaCl al 0,9% és només aproximadament 1/10 de la de l'aigua desionitzada. L'absorció d'aigua i la retenció d'aigua són dos aspectes del mateix problema. Lin Runxiong et al. els van discutir en termodinàmica. Sota una certa temperatura i pressió, la resina superabsorbent pot absorbir aigua espontàniament i l'aigua entra a la resina, reduint l'entalpia lliure de tot el sistema fins que arriba a l'equilibri. Si l'aigua s'escapa de la resina, augmentant l'entalpia lliure, no afavoreix l'estabilitat del sistema. L'anàlisi tèrmica diferencial mostra que el 50% de l'aigua absorbida per la resina superabsorbent encara està tancada a la xarxa de gel per sobre dels 150 °C. Per tant, fins i tot si s'aplica pressió a temperatura normal, l'aigua no s'escaparà de la resina superabsorbent, la qual cosa està determinada per les propietats termodinàmiques de la resina superabsorbent.
La propera vegada, explica'm quin és el propòsit específic de SAP.
Data de publicació: 08-12-2021