Son zamanlarda en çok ilginizi çeken SAP'ı tanıtayım! Süper Emici Polimer (SAP), yeni bir tür fonksiyonel polimer malzemedir. Kendisinden birkaç yüz ila birkaç bin kat daha ağır suyu emebilen yüksek su emme özelliğine sahiptir ve mükemmel su tutma performansına sahiptir. Suyu emip hidrojel haline geldiğinde, basınçlı olsa bile suyu ayırmak zordur. Bu nedenle kişisel hijyen ürünleri, endüstriyel ve tarımsal üretim ve inşaat mühendisliği gibi çeşitli alanlarda geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Süper emici reçine, hidrofilik gruplar ve çapraz bağlı yapı içeren bir tür makromoleküldür. İlk olarak Fanta ve diğerleri tarafından nişastanın poliakrilonitril ile aşılanması ve ardından sabunlaştırılmasıyla üretilmiştir. Hammaddelerine göre, nişasta serileri (aşılanmış, karboksimetillenmiş vb.), selüloz serileri (karboksimetillenmiş, aşılanmış vb.), sentetik polimer serileri (poliakrilik asit, polivinil alkol, polioksietilen vb.) çeşitli kategorilerde bulunmaktadır. Nişasta ve selüloz ile karşılaştırıldığında, poliakrilik asit süper emici reçine düşük üretim maliyeti, basit işlem, yüksek üretim verimliliği, güçlü su emme kapasitesi ve uzun raf ömrü gibi bir dizi avantaja sahiptir. Bu alanda güncel araştırma merkezi haline gelmiştir.
Bu ürünün prensibi nedir? Günümüzde, poliakrilik asit dünya süper emici reçine üretiminin %80'ini oluşturmaktadır. Süper emici reçine genellikle hidrofilik bir grup ve çapraz bağlı bir yapı içeren bir polimer elektrolittir. Suyu emmeden önce, polimer zincirleri birbirine yakın ve iç içe geçmiş, çapraz bağlı bir ağ yapısı oluşturarak genel tutunmayı sağlar. Suyla temas ettiğinde, su molekülleri kılcal etki ve difüzyon yoluyla reçineye nüfuz eder ve zincirdeki iyonize gruplar suda iyonize olur. Zincirdeki aynı iyonlar arasındaki elektrostatik itme nedeniyle polimer zinciri gerilir ve şişer. Elektriksel nötrlük gereksinimi nedeniyle, karşıt iyonlar reçinenin dışına göç edemez ve reçinenin içindeki ve dışındaki çözelti arasındaki iyon konsantrasyonu farkı ters ozmotik basınç oluşturur. Ters ozmoz basıncının etkisi altında, su reçineye daha fazla girerek bir hidrojel oluşturur. Aynı zamanda, reçinenin çapraz bağlı ağ yapısı ve hidrojen bağları, jelin sınırsız genişlemesini sınırlar. Su az miktarda tuz içerdiğinde, ters ozmotik basınç düşecek ve aynı zamanda karşı iyonun kalkanlama etkisi nedeniyle polimer zinciri büzülecek ve reçinenin su emme kapasitesinde büyük bir azalmaya neden olacaktır. Genellikle, süper emici reçinenin %0,9 NaCl çözeltisindeki su emme kapasitesi, deiyonize suyunkinin yalnızca yaklaşık 1/10'udur. Su emme ve su tutma aynı problemin iki yönüdür. Lin Runxiong ve arkadaşları bunları termodinamikte tartışmışlardır. Belirli bir sıcaklık ve basınç altında, süper emici reçine suyu kendiliğinden emebilir ve su reçineye girerek dengeye ulaşana kadar tüm sistemin serbest entalpisini azaltır. Su reçineden kaçarsa ve serbest entalpiyi artırırsa, bu sistemin kararlılığına katkıda bulunmaz. Diferansiyel termal analiz, süper emici reçine tarafından emilen suyun %50'sinin 150°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bile jel ağ içinde kaldığını göstermektedir. Bu nedenle, normal sıcaklıkta basınç uygulansa bile, süper emici reçineden su kaçmayacaktır. Bu durum, süper emici reçinenin termodinamik özellikleriyle belirlenir.
Bir dahaki sefere SAP'nin özel amacını anlatın.
Gönderi zamanı: 08-12-2021