Los polímeros superabsorbentes se desarrollaron a finales de la década de 1960. En 1961, el Instituto de Investigación del Norte del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos injertó almidón en acrilonitrilo por primera vez para crear un copolímero de injerto de almidón-acrilonitrilo HSPAN que superó a los materiales absorbentes de agua tradicionales. En 1978, la empresa japonesa Sanyo Chemical Co., Ltd. tomó la delantera en el uso de polímeros superabsorbentes para pañales desechables, lo que atrajo la atención de científicos de todo el mundo. A finales de la década de 1970, la corporación estadounidense UCC propuso reticular varios polímeros de óxido de olefina mediante tratamiento con radiación y sintetizó polímeros superabsorbentes no iónicos con una capacidad de absorción de agua de 2000 veces, abriendo así la puerta a la síntesis de polímeros superabsorbentes no iónicos. En 1983, Sanyo Chemicals de Japón utilizó acrilato de potasio en presencia de compuestos de dieno como la metacrilamida para polimerizar polímeros superabsorbentes. Posteriormente, la empresa ha producido continuamente diversos sistemas de polímeros superabsorbentes compuestos de ácido poliacrílico modificado y poliacrilamida. A finales del siglo pasado, científicos de diversos países desarrollaron y aceleraron el desarrollo de polímeros superabsorbentes en todo el mundo. Actualmente, los tres principales grupos de producción —Shokubai de Japón, Sanyo Chemical y Stockhausen de Alemania— conforman un monopolio que controla el 70% del mercado mundial y, mediante operaciones conjuntas internacionales y cooperación técnica, monopoliza el mercado de alta gama de polímeros absorbentes. Estos polímeros tienen una amplia gama de usos y un gran potencial de aplicación. En la actualidad, su principal uso sigue siendo en productos sanitarios, representando aproximadamente el 70% del mercado total.
Debido a su gran capacidad de absorción y excelente retención de agua, la resina superabsorbente de poliacrilato de sodio tiene una amplia gama de aplicaciones como agente de retención de agua en suelos agrícolas y forestales. Al añadir una pequeña cantidad de poliacrilato de sodio superabsorbente al suelo, se puede mejorar la tasa de germinación de algunas legumbres y la resistencia a la sequía de los brotes, además de aumentar la permeabilidad al aire del suelo. Asimismo, gracias a su hidrofilia y excelentes propiedades antivaho y anticondensación, la resina superabsorbente puede utilizarse como nuevo material de embalaje. Las películas de embalaje fabricadas con polímeros superabsorbentes de propiedades únicas conservan eficazmente la frescura de los alimentos. Añadir una pequeña cantidad de polímero superabsorbente a los cosméticos también aumenta la viscosidad de la emulsión, actuando como espesante ideal. Aprovechando las características del polímero superabsorbente, que solo absorbe agua pero no aceite ni disolventes orgánicos, puede utilizarse como agente deshidratante en la industria.
Debido a que los polímeros superabsorbentes no son tóxicos, no irritan el cuerpo humano, no producen reacciones adversas ni coagulan la sangre, se han utilizado ampliamente en el campo de la medicina en los últimos años. Por ejemplo, se utilizan para ungüentos tópicos con alto contenido de agua y de fácil aplicación; para producir vendajes médicos y algodones que absorben el sangrado y las secreciones de cirugías y traumatismos, y previenen la supuración; para producir agentes antibacterianos que permiten el paso del agua y los medicamentos, pero no de los microorganismos; piel artificial infecciosa, etc.
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la protección del medio ambiente ha cobrado cada vez más importancia. Si se introduce un polímero superabsorbente soluble en aguas residuales en una bolsa, y esta se sumerge en las aguas residuales, al disolverse la bolsa, el polímero superabsorbente puede absorber rápidamente el líquido y solidificar las aguas residuales.
En la industria electrónica, los polímeros superabsorbentes también se pueden utilizar como sensores de humedad, sensores de medición de humedad y detectores de fugas de agua. Además, pueden emplearse como adsorbentes de iones de metales pesados y materiales absorbentes de aceite.
En resumen, el polímero superabsorbente es un tipo de material polimérico con una amplia gama de usos. El desarrollo vigoroso de la resina de polímero superabsorbente tiene un enorme potencial de mercado. Este año, bajo las condiciones de sequía y bajas precipitaciones en la mayor parte del norte de mi país, cómo promover y utilizar aún más los polímeros superabsorbentes es una tarea urgente para los científicos y técnicos agrícolas y forestales. Durante la implementación de la Estrategia de Desarrollo Occidental, en el trabajo de mejora del suelo, se debe desarrollar y aplicar vigorosamente las múltiples funciones prácticas de los polímeros superabsorbentes, lo que tiene beneficios sociales reales y potenciales beneficios económicos. Zhuhai Demi Chemicals abarca un área de más de 30 000 metros cuadrados. Se especializa en la investigación, el desarrollo y la producción de materiales superabsorbentes (SAP). Es la primera empresa nacional dedicada a las resinas superabsorbentes que integra investigación científica, producción, ventas y servicios técnicos. La empresa posee derechos de propiedad intelectual independientes, sólidas capacidades de investigación y desarrollo, y lanza constantemente nuevos productos. El proyecto está incluido en el “plan de la antorcha” nacional y ha sido elogiado en numerosas ocasiones por los gobiernos nacional, provinciales y municipales.
Área de aplicación
1. Aplicaciones en agricultura y jardinería
La resina superabsorbente utilizada en agricultura y horticultura también se denomina agente de retención de agua y acondicionador de suelos. Mi país es uno de los países con mayor escasez de agua del mundo. Por lo tanto, la aplicación de agentes de retención de agua es cada vez más importante. Actualmente, más de una docena de institutos de investigación nacionales han desarrollado productos de resina superabsorbente para cereales, algodón, aceite, azúcar, tabaco, frutas, verduras, bosques y más de 60 tipos de plantas, con un área de promoción que supera las 70.000 hectáreas, y el uso de resina superabsorbente en el noroeste, Mongolia Interior y otros lugares para el control de la arena y la reforestación en grandes extensiones. Las resinas superabsorbentes utilizadas en este ámbito son principalmente productos reticulados de polímeros de acrilato injertados con almidón y productos reticulados de copolímeros de acrilamida-acrilato, en los que la sal ha cambiado de tipo sódico a tipo potásico. Los principales métodos utilizados son el tratamiento de semillas, la pulverización, la aplicación en orificios o la inmersión de las raíces de las plantas después de mezclarlas con agua para formar una pasta. Al mismo tiempo, la resina superabsorbente puede utilizarse para recubrir el fertilizante y luego aplicarlo, lo que permite aprovechar al máximo su rendimiento y evitar el desperdicio y la contaminación. En otros países también se utiliza la resina superabsorbente como material de envasado para conservar la frescura de frutas, verduras y alimentos.
2. En el ámbito médico y sanitario, se utiliza principalmente en compresas sanitarias, pañales para bebés, compresas frías y materiales perfumados en gel para uso diario, con el fin de regular el ambiente. Como base para ungüentos, cremas, linimentos, cataplasmas, etc., posee propiedades hidratantes, espesantes, de penetración cutánea y gelificantes. Además, puede utilizarse como vehículo inteligente para controlar la cantidad, el tiempo y el espacio de liberación del fármaco.
3. Aplicación en la industria
Se utiliza resina superabsorbente para absorber agua a alta temperatura y liberarla a baja temperatura, lo que permite fabricar agentes antihumedad industriales. En operaciones de recuperación de petróleo, especialmente en yacimientos antiguos, las soluciones acuosas de poliacrilamida de ultra alto peso molecular son muy eficaces para el desplazamiento del petróleo. También se pueden utilizar para la deshidratación de disolventes orgánicos, sobre todo de baja polaridad. Además, se emplean como espesantes industriales, en pinturas solubles en agua, etc.
4. Aplicación en la construcción
El material de rápida expansión utilizado en proyectos de conservación de agua es resina superabsorbente pura, que se utiliza principalmente para el sellado de túneles de presas durante las temporadas de inundación y para el sellado de agua en juntas prefabricadas de sótanos, túneles y metros; se utiliza para el tratamiento de aguas residuales urbanas y proyectos de dragado. El lodo se solidifica para facilitar la excavación y el transporte.
Fecha de publicación: 8 de diciembre de 2021