Дозволите ми да вам представим САП који вас у последње време више занима! Супер апсорбујући полимер (САП) је нова врста функционалног полимерног материјала. Има високу функцију апсорпције воде која апсорбује воду неколико стотина до неколико хиљада пута тежу од себе и има одличне перформансе задржавања воде. Када апсорбује воду и набубри у хидрогел, тешко је одвојити воду чак и ако је под притиском. Стога има широк спектар примене у различитим областима као што су производи за личну хигијену, индустријска и пољопривредна производња и грађевинарство.
Супер апсорбујућа смола је врста макромолекула који садрже хидрофилне групе и умрежене структуре. Први пут су је произвели Фанта и други калемљењем скроба са полиакрилонитрилом, а затим сапонификовањем. Према сировинама, постоје серије скроба (калемљени, карбоксиметиловани, итд.), серије целулозе (карбоксиметиловани, калемљени, итд.), серије синтетичких полимера (полиакрилна киселина, поливинил алкохол, полиокси етиленска серија, итд.) у неколико категорија. У поређењу са скробом и целулозом, супер апсорбујућа смола полиакрилне киселине има низ предности као што су ниски трошкови производње, једноставан процес, висока ефикасност производње, јак капацитет апсорпције воде и дуг рок трајања производа. Постала је тренутно истраживачко жариште у овој области.
Који је принцип овог производа? Тренутно, полиакрилна киселина чини 80% светске производње супер апсорбујућих смола. Супер апсорбујућа смола је генерално полимерни електролит који садржи хидрофилну групу и умрежену структуру. Пре него што апсорбују воду, полимерни ланци су близу један другом и испреплетани заједно, умрежени да би формирали мрежну структуру, како би се постигло целокупно причвршћивање. Када су у контакту са водом, молекули воде продиру у смолу капиларним дејством и дифузијом, а јонизоване групе на ланцу се јонизују у води. Због електростатичког одбијања између истих јона на ланцу, полимерни ланац се растеже и бубри. Због захтева за електричном неутралношћу, контра-јони не могу да мигрирају споља из смоле, а разлика у концентрацији јона између раствора унутар и изван смоле формира реверзни осмотски притисак. Под дејством притиска реверзне осмозе, вода даље улази у смолу и формира хидрогел. Истовремено, умрежена мрежна структура и водоничне везе саме смоле ограничавају неограничено ширење гела. Када вода садржи малу количину соли, реверзни осмотски притисак ће се смањити, а истовремено, због заштитног ефекта контрајона, полимерни ланац ће се скупити, што резултира значајним смањењем капацитета апсорпције воде смоле. Генерално, капацитет апсорпције воде суперапсорбујуће смоле у 0,9% раствору NaCl је само око 1/10 капацитета дејонизоване воде. Апсорпција воде и задржавање воде су два аспекта истог проблема. Лин Рунсјонг и др. су их разматрали у термодинамици. Под одређеном температуром и притиском, суперапсорбујућа смола може спонтано да апсорбује воду, а вода улази у смолу, смањујући слободну енталпију целог система док не достигне равнотежу. Ако вода излази из смоле, повећавајући слободну енталпију, то не доприноси стабилности система. Диференцијална термичка анализа показује да је 50% воде коју апсорбује суперапсорбујућа смола и даље затворено у мрежи гела изнад 150°C. Стога, чак и ако се притисак примени на нормалној температури, вода неће излазити из супер апсорбујуће смоле, што је одређено термодинамичким својствима супер апсорбујуће смоле.
Следећи пут, реците конкретну сврху САП-а.
Време објаве: 08.12.2021.