Xin giới thiệu với bạn loại SAP mà bạn đang quan tâm gần đây! Polymer Siêu Thấm (SAP) là một loại vật liệu polymer chức năng mới. Nó có khả năng hấp thụ nước cao, có thể hấp thụ nước nặng hơn nó từ vài trăm đến vài nghìn lần, và có hiệu suất giữ nước tuyệt vời. Một khi hấp thụ nước và trương nở thành hydrogel, rất khó để tách nước ngay cả khi chịu áp suất. Do đó, nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản phẩm vệ sinh cá nhân, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và xây dựng dân dụng.
Nhựa siêu thấm là một loại đại phân tử chứa các nhóm ưa nước và cấu trúc liên kết chéo. Sản phẩm này được Fanta và các công ty khác sản xuất đầu tiên bằng cách ghép tinh bột với polyacrylonitrile và sau đó xà phòng hóa. Theo nguyên liệu thô, có các loại tinh bột (ghép, carboxymethyl hóa, v.v.), cellulose (carboxymethyl hóa, ghép, v.v.), polymer tổng hợp (axit polyacrylic, polyvinyl alcohol, polyoxyethylene, v.v.). So với tinh bột và cellulose, nhựa siêu thấm axit polyacrylic có một loạt ưu điểm như chi phí sản xuất thấp, quy trình đơn giản, hiệu suất sản xuất cao, khả năng hấp thụ nước mạnh và thời hạn sử dụng sản phẩm dài. Nó đã trở thành điểm nóng nghiên cứu hiện nay trong lĩnh vực này.
Nguyên lý hoạt động của sản phẩm này là gì? Hiện nay, axit polyacrylic chiếm 80% sản lượng nhựa siêu thấm trên thế giới. Nhựa siêu thấm nói chung là một chất điện phân polymer chứa nhóm ưa nước và cấu trúc liên kết chéo. Trước khi hấp thụ nước, các chuỗi polymer nằm gần nhau và vướng vào nhau, liên kết chéo tạo thành cấu trúc mạng, đạt được độ bám dính tổng thể. Khi tiếp xúc với nước, các phân tử nước xâm nhập vào nhựa thông qua hiện tượng mao dẫn và khuếch tán, và các nhóm ion hóa trên chuỗi bị ion hóa trong nước. Do lực đẩy tĩnh điện giữa các ion giống nhau trên chuỗi, chuỗi polymer bị kéo giãn và trương nở. Do yêu cầu trung hòa điện, các ion đối nghịch không thể di chuyển ra bên ngoài nhựa, và sự chênh lệch nồng độ ion giữa dung dịch bên trong và bên ngoài nhựa tạo thành áp suất thẩm thấu ngược. Dưới tác động của áp suất thẩm thấu ngược, nước tiếp tục xâm nhập vào nhựa để tạo thành hydrogel. Đồng thời, cấu trúc mạng lưới liên kết chéo và liên kết hydro của chính nhựa hạn chế sự giãn nở không giới hạn của gel. Khi nước chứa một lượng nhỏ muối, áp suất thẩm thấu ngược sẽ giảm, đồng thời, do tác dụng che chắn của ion đối nghịch, chuỗi polyme sẽ co lại, dẫn đến khả năng hấp thụ nước của nhựa giảm mạnh. Nhìn chung, khả năng hấp thụ nước của nhựa siêu hấp thụ trong dung dịch NaCl 0,9% chỉ bằng khoảng 1/10 so với nước khử ion. Hấp thụ nước và giữ nước là hai khía cạnh của cùng một vấn đề. Lin Runxiong và cộng sự đã thảo luận về chúng trong nhiệt động lực học. Dưới một nhiệt độ và áp suất nhất định, nhựa siêu hấp thụ có thể tự hấp thụ nước và nước đi vào nhựa, làm giảm enthalpy tự do của toàn bộ hệ thống cho đến khi đạt trạng thái cân bằng. Nếu nước thoát ra khỏi nhựa, làm tăng enthalpy tự do, điều này không có lợi cho sự ổn định của hệ thống. Phân tích nhiệt vi sai cho thấy 50% lượng nước được nhựa siêu hấp thụ vẫn được giữ lại trong mạng lưới gel ở nhiệt độ trên 150°C. Do đó, ngay cả khi chịu áp suất ở nhiệt độ bình thường, nước vẫn không thoát ra khỏi nhựa siêu hấp thụ, điều này được xác định bởi các đặc tính nhiệt động lực học của nhựa siêu hấp thụ.
Lần tới, hãy cho biết mục đích cụ thể của SAP.
Thời gian đăng: 08-12-2021