Hãy để tôi giới thiệu về SAP mà bạn quan tâm gần đây hơn! Polymer siêu thấm (SAP) là một loại vật liệu polymer chức năng mới.Nó có chức năng hấp thụ nước cao, hấp thụ nước nặng hơn chính nó vài trăm đến vài nghìn lần và có hiệu suất giữ nước tuyệt vời.Một khi nó hấp thụ nước và trương nở thành hydrogel, rất khó để tách nước ngay cả khi chịu áp lực.Do đó, nó có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sản phẩm vệ sinh cá nhân, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp và kỹ thuật dân dụng.
Nhựa siêu thấm là một loại đại phân tử chứa các nhóm ưa nước và có cấu trúc liên kết ngang.Nó lần đầu tiên được sản xuất bởi Fanta và những người khác bằng cách ghép tinh bột với polyacrylonitrile và sau đó xà phòng hóa.Theo nguyên liệu thô, có loạt tinh bột (ghép, carboxymethyl hóa, v.v.), loạt cellulose (carboxymethylated, ghép, v.v.), loạt polymer tổng hợp (axit polyacrylic, rượu polyvinyl, loạt polyoxy Ethylene, v.v.) trong một số loại. .So với tinh bột và cellulose, nhựa siêu thấm axit polyacrylic có nhiều ưu điểm như chi phí sản xuất thấp, quy trình đơn giản, hiệu quả sản xuất cao, khả năng hút nước mạnh và thời hạn sử dụng sản phẩm dài.Nó đã trở thành điểm nóng nghiên cứu hiện tại trong lĩnh vực này.
Nguyên tắc của sản phẩm này là gì?Hiện nay, axit polyacrylic chiếm 80% sản lượng nhựa siêu thấm của thế giới.Nhựa siêu thấm nói chung là chất điện phân polyme có chứa nhóm ưa nước và cấu trúc liên kết ngang.Trước khi hấp thụ nước, các chuỗi polymer gần nhau và vướng vào nhau, liên kết chéo để tạo thành cấu trúc mạng, để đạt được độ bền tổng thể.Khi tiếp xúc với nước, các phân tử nước xâm nhập vào nhựa thông qua hoạt động mao dẫn và khuếch tán, đồng thời 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 giãn ra và phồng lên.Do yêu cầu về tính 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, bản thân cấu trúc mạng lưới liên kết ngang và liên kết hydro của nhựa đã hạn chế sự giãn nở không giới hạn của gel.Khi nước chứa một lượng nhỏ muối thì áp suất thẩm thấu ngược sẽ giảm, đồng thời do tác dụng che chắn của ion phản ứng nên chuỗi polyme sẽ co lại dẫn đến khả năng hút nước của nhựa.Nhìn chung, khả năng hút nước của nhựa siêu thấm 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.thảo luận về chúng trong nhiệt động lực học.Dưới một nhiệt độ và áp suất nhất định, nhựa siêu hấp thụ có thể hấp thụ nước một cách tự nhiên và nước xâm nhập vào nhựa, làm giảm entanpy tự do của toàn bộ hệ thống cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng.Nếu nước thoát ra khỏi nhựa, làm tăng entanpy tự do thì không có lợi cho sự ổn định của hệ thống.Phân tích nhiệt vi sai cho thấy 50% lượng nước được hấp thụ bởi nhựa siêu thấm vẫn được bao bọc trong mạng gel ở nhiệt độ trên 150°C.Vì vậy, ngay cả khi tác dụng áp suất ở nhiệt độ bình thường, nước sẽ không thoát ra khỏi nhựa siêu thấm, điều này được quyết định bởi đặc tính nhiệt động của nhựa siêu thấm.
Lần sau hãy nói rõ mục đích cụ thể của SAP.
Thời gian đăng: Dec-08-2021